Hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu có kích thước lớn và bằng nhau, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng d=12 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản phẳng là 24V (Hình vẽ). Một electron bay vào chính giữa hai bản phẳng theo phương vuông góc với các đường sức điện trường với vận tốc 20000 m/s . Chọn gốc toạ độ đúng tại điểm electron bắt đầu bay vào điện trường đều. Bỏ qua điện trường của Trái Đất, lực cản môi trường. Hãy tính tầm xa theo phương Oxmà electron chuyển động được.
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
Sử dụng công thức E=Ud ta tính được cường độ điện trường giữa hai bản phẳng là: E=2412.10−2=200 V/m
Chú ý rằng cường độ điện trường có chiều ngược với trục Oy nên khi chiếu lên phương Oy sẽ lấy giá trị đại số là số âm.
Từ công thức định nghĩa cường độ điện trường E→=F→q ta tìm được công thức tính lực tác dụng lên một điện tích q đặt trong điện trường: F→=qE→ .
Lực điện tác dụng lên electron có độ lớn bằng: F=qE=−1,6⋅10−19⋅−200=+3,2⋅10−17 N
Lực điện tác dụng lên electron cùng phương với cường độ điện trường E→ nên cùng phương với Oy. Dấu dương (+) ở kết quả thể hiện lực tác dụng hướng lên phía trên cùng chiều Oy.
Theo phương Ox: Hình chiếu của lực điện bằng 0 nên electron chuyển động đều với phương trình chuyển động: x=v0t=20000tm (1)
Theo phương Oy: Hình chiếu của lực điện tác dụng bằng +3,2.10−17N không đổi nên electron sẽ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc:a=Fm=3,2⋅10−179,1⋅10−31=+3,516⋅1013m/s2
Phương trình chuyển động theo phương Oy sẽ là: y=12at 2=1,758.1013t2m (2)
Từ (1) ta rút ra t=x20000 rồi thay vào (2) ta thu được phương trình quỹ đạo của chuyển động: y=12at2=1,758.1013x200002=4,395.104x2m
Kết quả cho thấy electron sẽ chuyển động theo cung parabol hướng lên bản phẳng nhiễm điện dương và khi gặp bản phẳng này chuyển động sẽ kết thúc. Ở điểm cuối cùng của chuyển động, hoành độ sẽ đạt giá trị cực đại, lúc này tung độ của electron là: 6⋅10−2=4,395⋅104xmax2 .
Từ phương trình quỹ đạo ta xác định được tầm xa theo phương Ox mà electron đạt được:
Nên xmax=1,16839⋅10−3 m.
Tham gia Cộng đồng Lazi trên các mạng xã hội | |
Fanpage: | https://www.fb.com/lazi.vn |
Group: | https://www.fb.com/groups/lazi.vn |
Kênh FB: | https://m.me/j/AbY8WMG2VhCvgIcB |
LaziGo: | https://go.lazi.vn/join/lazigo |
Discord: | https://discord.gg/4vkBe6wJuU |
Youtube: | https://www.youtube.com/@lazi-vn |
Tiktok: | https://www.tiktok.com/@lazi.vn |
Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi
Vui | Buồn | Bình thường |