hiệu điện thế giữa 2 bản tụ U=300V một hạt bụi nằm cân bằng giữa 2 bản tụ điện và cách bản tụ một khoảng d1=0,8 cm ,hỏi sau bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới của tụ nếu hiệu điện thế giữa 2 bản giảm đi 60V

Đáp án:

0,09s

Giải thích các bước giải:

 Ban đầu hạt bụi cân bằng, trọng lượng hạt bụi: 

\[P = mg = \left| q \right|E = \left| q \right|\frac{U}{d} = \left| q \right|\frac{U}{{2{d_1}}} = \left| q \right|\frac{{300}}{{2.{d_1}}}\]

Vật chịu tác dụng lực điện:

\[F' = \left| q \right|\frac{{U - 60}}{{2{d_1}}} = \left| q \right|.\frac{{240}}{{2{d_1}}}\]

Định luật II niuton, gia tốc chuyển động của vật

\[\begin{array}{l}
a = \frac{{P - F'}}{m} = \frac{{\left| q \right|\frac{{300}}{{2.{d_1}}} - \left| q \right|.\frac{{240}}{{2{d_1}}}}}{m}\\
 = \frac{{\left| q \right|\frac{{60}}{{2.{d_1}}}}}{m} = \frac{{\frac{{mg}}{5}}}{m} = 2m/{s^2}
\end{array}\]

Thời gian hạt bụi rơi xuống bản dưới

\[s = {d_1} = {8.10^{ - 3}} = 0,5a{t^2} \Rightarrow {8.10^{ - 3}} = 0,5.2{t^2} \Rightarrow t = 0,09s\]