Sau khi được tăng tốc bởi hiệu điện thế Uo= 100V một điện tử bay vào chính giữa hai bản tụ phẳng theo phương song song với hai bản .Hai bản có chiều dài L= 10cm, khoảng cách d=1cm. Tìm U giữa hai bản để điện tử không ra được khỏi tụ

Đáp án:

U = 2V 

Giải thích các bước giải:

Vận tốc của điện tử là:

$\dfrac{1}{2}m{v^2} = e{U_o} \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{2e{U_o}}}{m}}  = \sqrt {\dfrac{{{{2.1,6.10}^{ - 19}}.100}}{{{{9,1.10}^{ - 31}}}}}  = {6.10^6}m/s$

Thời gian điện tử đi hết hai bản là:

$t = \dfrac{L}{v} = \dfrac{{0,1}}{{{{6.10}^6}}} = {1,67.10^{ - 8}}s$

Để điện tử không ra được khỏi tụ:

$\begin{array}{l}
s = \dfrac{1}{2}a{t^2} \Rightarrow {a_{\max }} = \dfrac{{2{s_{\max }}}}{{{t^2}}} = \dfrac{{2.0,005}}{{{{\left( {{{1,67.10}^{ - 8}}} \right)}^2}}} = {3,6.10^{13}}m/{s^2}\\
m{a_{\max }} = {F_{\max }} = e.E = e.\dfrac{U}{d}\\
 \Rightarrow U = \dfrac{{m{a_{\max }}d}}{e} = \dfrac{{{{9,1.10}^{ - 31}}{{.3,6.10}^{13}}.0,01}}{{{{1,6.10}^{ - 19}}}} = 2V
\end{array}$