Đáp án:
$\begin{align}
& a){{F}_{12}}={{9.10}^{-7}}N;E=15000V/m \\
& b)AM=6cm;MB=12cm \\
& AM'=1,57cm;M'B=4,43cm \\
& c){{F}_{12}}={{9.10}^{-7}}N;E=9000V/m \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
a) Lực tương tác 2 điện tích
${{F}_{12}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{A{{B}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\dfrac{{{3.10}^{-10}}{{.12.10}^{-10}}}{0,{{06}^{2}}}={{9.10}^{-7}}N$
Cường độ điện trường trại trung điểm AB:
$\begin{align}
& {{E}_{1}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{1}} \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\dfrac{{{3.10}^{-10}}}{0,{{03}^{2}}}=3000N \\
& {{E}_{2}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\dfrac{{{12.10}^{-10}}}{0,{{03}^{2}}}=12000V/m \\
\end{align}$
2 điện tích trái dấu:
${{E}_{M}}=E{}_{1}+{{E}_{2}}=15000V/m$
b) Ta có:
$\overrightarrow{{{E}_{1}}}=-\overrightarrow{{{E}_{2}}}$
=> Điểm M nằm ngoài A,B mà $\left| {{q}_{1}} \right|<\left| {{q}_{2}} \right|\Rightarrow M$ Gần A hơn
ta có:
${{E}_{1}}={{E}_{2}}\Leftrightarrow \dfrac{\left| {{q}_{1}} \right|}{r_{1}^{2}}=\dfrac{\left| {{q}_{2}} \right|}{r_{2}^{2}}\Leftrightarrow \dfrac{3}{r_{1}^{2}}=\dfrac{12}{{{({{r}_{1}}+6)}^{2}}}\Rightarrow {{r}_{1}}=6cm$
ta có:
$\overrightarrow{{{E}_{1}}}=2\overrightarrow{{{E}_{2}}}$
=> Điểm đó nằm trong A,B ta có:
$\begin{align}
& {{E}_{1}}=2{{E}_{2}}\Leftrightarrow \dfrac{\left| {{q}_{1}} \right|}{r_{1}^{2}}=2.\dfrac{\left| {{q}_{2}} \right|}{r_{2}^{2}}\Leftrightarrow \frac{3}{r_{1}^{2}}=2.\dfrac{12}{{{(6-{{r}_{1}})}^{2}}} \\
& \Rightarrow {{r}_{1}}=1,57cm \\
\end{align}$
c)
a) Lực tương tác 2 điện tích
${{F}_{12}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{A{{B}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\dfrac{{{3.10}^{-10}}{{.12.10}^{-10}}}{0,{{06}^{2}}}={{9.10}^{-7}}N$
Cường độ điện trường trại trung điểm AB:
$\begin{align}
& {{E}_{1}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{1}} \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\dfrac{{{3.10}^{-10}}}{0,{{03}^{2}}}=3000N \\
& {{E}_{2}}=k.\dfrac{\left| {{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\dfrac{{{12.10}^{-10}}}{0,{{03}^{2}}}=12000V/m \\
\end{align}$
2 điện tích cùng dấu: ${{E}_{M}}=E{}_{1}-{{E}_{2}}=9000V/m$