Chọn D

Quả cầu cân bằng khi:  P → + T → + F → = 0 →  Vì q > 0  → F → ↑ ↑ E →

Ta có: P   =   m g   =   10 - 3 . 10   =   0 , 01   N

Lực căng dây:  cos α = P T → T = P cos α = 0 , 01 c o s 60 0 = 0 , 02 N

Lực điện:

  tan α = F P → F = P tan α → q E = P tan α → q = P tan α F = 0 , 867.10 − 5 C

Quả cầu cân bằng khi:  P → + T → + F → = 0 →

Vì q > 0  → F → ↑ ↑ E →

Ta có:  P   =   m g   =   10 - 3 . 10   =   0 , 01   N

Lực căng dây:  cos α = P T → T = P cos α = 0 , 01 c o s 60 0 = 0 , 02 N

Lực điện:  tan α = F P → F = P tan α → q E = P tan α → q = P tan α F = 0 , 867.10 − 5 C

đáp án A

Cường độ điện trường do vòng dây gây ra tại M, cùng hướng với O M →  và có độ lớn:

E = k Q x x 2 + R 2 1 , 5 = k Q x ℓ 3

Vì m cân bằng nên

tan α = R x = m g q E = m g ℓ 3 q k Q x

⇒ ℓ = R k q Q m g 3 = 0 , 1 . 9 . 10 9 90 . 10 - 9 2 10 - 3 . 10 3 = 0 , 09 m

\(\cot\alpha=\dfrac{P}{F};\sin\alpha=\dfrac{r}{2l};1+\cot^2\alpha=\dfrac{1}{\sin^2\alpha}\)

\(\cot\alpha=\dfrac{mg}{\dfrac{kq^2}{r^2}}=\dfrac{mgr^2}{kq^2}=...\)

\(\Rightarrow\sin\alpha=...\Rightarrow l=...\left(m\right)\)

Đáp án C

+ F là lực điện tổng hợp do vòng dây tác dụng lên quả cầu.

Do tính chất đối xứng và vòng dây tích điện đều nên ta xét lực điện do 2 điểm cao nhất và thấp nhất của vòng dây gây ra.

Do 2 điện tích cùng dấu nên lực điện là lực đẩy như hình vẽ.

+ Vì đối xứng nên các lực F cùng hướng với nhau nên:

+ Vì quả cầu nằm cân bằng nên:

= 0,07m = 7cm