Một electron bắt đầu chuyển động dọc theo chiều đường sức điện trường của một tụ điện phẳng, hai bản cách nhau một khoảng d = 2cm và giữa chúng có một hiệu điện thế U = 120V. Electron sẽ có vận tốc là bao nhiêu sau khi chuyển được một quãng đường 3cm.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
+ Áp dụng định lý động năng A = 1 2 m v 2 - 0
+ Mặc khác A = F s = q Es = q U d s ⇒ v = 2 q U s m d = 7 , 9 . 10 6
Đáp án: C
Electron được đặt không vận tốc ban đầu, chịu tác dụng của lực điện trường F → = q E → ngược chiều E → làm nó chuyển động dọc theo đường sức điện về phía bản tích điện dương. Lực điện trường sinh công làm tăng động năng của electron:
(với d 1 = - 0 , 015 m là hình chiếu đường đi của electron trên một đường sức điện, electron chuyển động ngược chiều E → nên d1 < 0).
Véc tơ E → hướng từ bản dương sang bản âm và có độ lớn E = U d = 2000 V/m
Vì q e < 0 nên lực điện trường F → ngược chiều với E → (hướng từ bản âm sang bản dương) và có độ lớn
F = q e E = 3 , 2 . 10 - 16 ; lực F → ngược chiều chuyển động nên là vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc a = - F m e = - 35 . 10 13 m / s 2 .
Đoạn đường dịch chuyển dọc theo đường sức điện trường cho đến lúc dừng lại (v = 0) là
s = v 2 − v 0 2 2 a = 0 − ( 4 , 2.10 6 ) 2 2. ( − 35.10 13 ) = 0,0252 (m) = 2,52 (cm). Vì s < d 1 nên electron chuyển động chưa tới bản âm thì dừng lại, sau đó tiếp tục chuyển động nhanh dần đều về phía bản dương với gia tốc a ' = a = 35 . 10 13 m / s 2 và cuối cùng bị hút vào bản dương.
Đáp án: D
Electron chuyển động dưới tác dụng của lực F → = q E → ngược chiều E → với gia tốc a → , do đó a → ngược chiều với v 0 → . Suy ra electron chuyển động chậm dần đều về phía bản âm với gia tốc có độ lớn là:
Sau khi đi được quãng đường:
(ở cách bản âm 2cm), electron dừng lại, đổi chiều chuyển động và chuyển động nhanh dần với gia tốc a = 0 , 8 . 10 15 m / s 2 về bản dương.
Vậy vận tốc của electron sau khi dịch chuyển được một quãng đường 3cm là:
v 2 = 7 , 9 . 10 6 m / s