Một êlectron di chuyển trong điện trường đều E một đoạn \(0,6\,\,cm\), từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện thì lực điện sinh công \(9,{6.10^{ - 18}}\,\,J\). Đến N êlectron di chuyển tiếp \(0,4\,\,cm\) từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên. Tính vận tốc của êlectron khi nó đến điểm P. Biết rằng, tại M, êlectron không có vận tốc đầu. Khối lượng của êlectron là \(9,{1.10^{ - 31}}\,\,kg\).
Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{A_{MN}} = qE{d_1}}\\{{A_{NP}} = qE{d_2}}\end{array}} \right.\)
\( \Rightarrow \frac{{{A_{NP}}}}{{{A_{MN}}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} \Rightarrow {A_{NP}} = {A_{MN}}.\frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = 9,{6.10^{ - 18}}.\frac{{0,4}}{{0,6}} = 6,{4.10^{ - 18}}\,\,\left( J \right)\)
Công của lực điện khi electron di chuyển từ điểm M đến điểm P là:
\({A_{MP}} = {A_{MN}} + {A_{NP}} = (9,6 + 6,4){.10^{ - 18}} = {16.10^{ - 18}}\,\,\left( J \right)\)
Theo định lí động năng ta có:
\(\begin{array}{l}
{A_{MP}} = {{\rm{W}}_{dP}} - {{\rm{W}}_{dM}} \Rightarrow {A_{MP}} = \frac{{mv_P^2}}{2} - \frac{{mv_M^2}}{2} \Rightarrow {A_{MP}} = \frac{{mv_P^2}}{2}\\
\Rightarrow {v_P} = \sqrt {\frac{{2{A_{MP}}}}{m}} = \sqrt {\frac{{{{2.16.10}^{ - 18}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}}} = 5,{93.10^6}\,\,\left( {m/s} \right)
\end{array}\)
Một điện tích q = 2 µC dịch chuyển giữa hai điểm M, N trong điện trường đều giữa hai bản tụ điện. Thế năng của q tại M và N lần lượt là WM = 0,03 J; WN = 0,05 J. Chọn phát biểu đúng.
Điện thế tại M là:
\({V_M} = \dfrac{{{{\rm{W}}_M}}}{q} = \dfrac{{0,03}}{{{{2.10}^{ - 6}}}} = 1,{5.10^4}V\)
Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường có độ lớn bằng 100V/m. Vận tốc ban đầu của electron là 3.105 m/s, khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg. Từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi có vận tốc bằng 0 thì electron đã đi được quãng đường
Ta có: Công của lực điện trường bằng độ biến thiên động năng:
\(\begin{array}{l}A = \Delta {\rm{W}} \Leftrightarrow qEd = \dfrac{1}{2}m{v^2} - \dfrac{1}{2}mv_0^2\\ \Leftrightarrow - 1,{6.10^{ - 19}}.100.d = 0 - \dfrac{1}{2}.9,{1.10^{ - 31}}.{\left( {{{3.10}^5}} \right)^2}\\ \Leftrightarrow d = 2,{56.10^{ - 3}}m = 2,56mm\end{array}\)
Hai điểm A và B nằm trên đường sức trong một điện trường đều cách nhau 2m. Độ lớn của cường độ điện trường đó là 1000 V/m. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là:
Ta có:
\(U = E.d = 1000.2 = 2000V\)
Một electron được giữ lơ lửng đứng yên giữa hai tấm kim loại cách nhau 5 cm. Hai tấm kim loại được duy trì bởi điện thế lần lượt là +2000 V và -500 V. Lực điện tác dụng lên electron là
Độ lớn hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại là:
\(U = \left| {{V_1} - {V_2}} \right| = \left| { + 2000 - \left( { - 500} \right)} \right| = 2500\,\,\left( V \right)\)
Lực điện tác dụng lên electron là:
\({F_d} = E.e = \dfrac{U}{d}.e = \dfrac{{2500}}{{0,05}}.1,{6.10^{ - 19}} = {8.10^{ - 15}}\,\,\left( N \right)\)
