Hạt bụi m=0,01g mang điện tích q = 10^-5 đặt vào điện trường đều E nằm ngang. Hạt bụi chuyển động với vo=0, sau t =4s đạt v=50m/s. cho g=10m/s^2. Có kể đến tác dụng của trọng lực. Tìm cường độ điện trường E

Đáp án:

 E=7,5V/m

Giải thích các bước giải:

\(m=0,01g;q={{10}^{-5}}C;{{v}_{0}}=0m/s;t=4s;v=50m/s\)

Theo phương thẳng đứng: hạt bụi chuyển động rơi tự do:
\(\left\{ \begin{align}
  & {{v}_{y}}=g.t \\ 
 & y=\dfrac{1}{2}.g.{{t}^{2}} \\ 
\end{align} \right.\)

Theo phương nằm ngang vật chuyển động nhanh dần đều: 

\(\left\{ \begin{align}
  & {{v}_{x}}=\dfrac{qEt}{m} \\ 
 & x=\frac{1}{2}.\dfrac{qE}{m}{{t}^{2}} \\ 
\end{align} \right.\)

sau thời gian: t=4s vật có v=50m/s
\(v_{x}^{2}+v{}_{y}^{2}={{50}^{2}}\)

từ đó:
\(v_{x}^{2}+{{40}^{2}}={{50}^{2}}\Rightarrow {{v}_{x}}=30m/s\)

Ta có vận tốc của hạt bụi trong điện trương:
\(E=\dfrac{{{v}_{x}}.m}{q.t}=\dfrac{30.0,{{01.10}^{-3}}}{{{10}^{-5}}.4}=7,5V/m\)