Người ta bắn một proton vào vùng không gian giữa hai bản của tụ điện với tốc độ ban đầu 100^6 m/s theo phương song song với hai bản tụ tại vị trí sát mép bản dương của tụ

a. Để xác định giá trị cường độ điện trường giữa hai bản tụ, ta sử dụng công thức:

\[ E = \frac{V}{d} \]

Trong đó:
- \( E \) là cường độ điện trường (V/m)
- \( V \) là hiệu điện thế giữa hai bản tụ (V)
- \( d \) là khoảng cách giữa hai bản tụ (m)

Thay vào công thức ta có:

\[ E = \frac{20}{0.02} = 1000 \, V/m \]

Vậy giá trị cường độ điện trường giữa hai bản tụ là 1000 V/m.

b. Để tính gia tốc chuyển động của proton, ta sử dụng công thức:

\[ F = qE \]

\[ a = \frac{F}{m} \]

Trong đó:
- \( F \) là lực điện từ đẩy proton (N)
- \( q \) là điện tích của proton (C)
- \( E \) là cường độ điện trường (V/m)
- \( m \) là khối lượng của proton (kg)

Để tính lực điện từ, ta có:

\[ F = qE = 1.6 \times 10^{-19} \times 1000 = 1.6 \times 10^{-16} \, N \]

Gia tốc chuyển động của proton:

\[ a = \frac{1.6 \times 10^{-16}}{1.67 \times 10^{-27}} \approx 9.58 \times 10^{10} \, m/s^2 \]

Vậy gia tốc chuyển động của proton là \( 9.58 \times 10^{10} \, m/s^2 \).

c. Để tính vận tốc của proton khi đi hết chiều dài bản tụ, ta sử dụng công thức:

\[ v = u + at \]

Trong đó:
- \( v \) là vận tốc cuối cùng của proton (m/s)
- \( u \) là vận tốc ban đầu của proton (m/s)
- \( a \) là gia tốc chuyển động của proton (m/s^2)
- \( t \) là thời gian di chuyển của proton trong bản tụ (s)

Vận tốc ban đầu của proton là 100^6 m/s, thời gian di chuyển của proton trong bản tụ là:

\[ t = \frac{0.05}{100^6} = 5 \times 10^{-8} \, s \]

\[ v = 100^6 + 9.58 \times 10^{10} \times 5 \times 10^{-8} \approx 100^6 + 4.79 \times 10^3 \approx 100^6 \, m/s \]

Vậy vận tốc của proton khi đi hết chiều dài bản tụ là 100^6 m/s.

d. Phương trình quỹ đạo của proton sẽ phụ thuộc vào hình dạng của cường độ điện trường giữa hai bản tụ. Để viết phương trình quỹ đạo, cần biết thêm thông tin về hình dạng của cường độ điện trường.