Câu hỏi:
2 năm trước
Lực điện trường sinh công $9,{6.10^{ - 18}}J$ dịch chuyển electron $\left( {e{\rm{ }} = {\rm{ }} - 1,{{6.10}^{ - 19}}C,{\rm{ }}{m_e} = {\rm{ }}9,{{1.10}^{ - 31}}kg} \right)$ dọc theo đường sức điện trường đi được quãng đường $0,6cm$. Nếu đi thêm một đoạn $0,4cm$ nữa theo chiều như cũ thì vận tốc của electron ở cuối đoạn đường là? Giả sử ban đầu electron đang ở trạng thái đứng yên.
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Gọi ${A_1}$ - là công của lực điện trường khi dịch chuyển electron quãng đường $0,6cm$
${A_2}$ - là công của lực điện trường khi dịch chuyển electron quãng đường \({s_2} = 0,6 + 0,4 = 1cm\)
Ta có:
$\begin{array}{*{20}{l}}{{A_1} = {\rm{ }}9,{{6.10}^{ - 18}}J,{\rm{ }}{s_1} = {\rm{ }}0,6cm,{\rm{ }}e{\rm{ }} = {\rm{ }} - 1,{{6.10}^{ - 19}}C,{\rm{ }}{m_e} = {\rm{ }}9,{{1.10}^{ - 31}}kg}\\{{s_2} = {\rm{ }}0,4{\rm{ }} + {\rm{ }}0,6{\rm{ }} = {\rm{ }}1cm,{\rm{ }}{v_0} = {\rm{ }}0}\end{array}$
Lực điện sinh công dương => electron chuyển động ngược chiều điện trường \(\alpha = {\text{ }}{180^0}\)
${A_1} = qE{s_1}cos\alpha \to E = \dfrac{{{A_1}}}{{e.{s_1}{\rm{cos18}}{{\rm{0}}^0}}} = \dfrac{{9,{{6.10}^{ - 18}}}}{{ - 1,{{6.10}^{ - 19}}.0,006.{\rm{cos18}}{{\rm{0}}^0}}} = {10^4}V/m$
Mặt khác, ta có: ${A_{1}}{\text{ = }}{W_{{d_1}}} - {W_{{d_0}}} = \dfrac{1}{2}m{v_1}^2 - \dfrac{1}{2}m{v_0}^2 = \dfrac{1}{2}m{v_1}^2$
\(\begin{gathered} {A_2} = qE{s_2}cos\alpha = 1,{6.10^{ - 17}}J \hfill \\ {A_{2}}{\text{ = }}{W_{{d_2}}} - {W_{{d_0}}} = \frac{1}{2}mv_2^2 -\frac{1}{2}mv_0^2=\frac{1}{2}mv_2^2 \hfill \\ \Rightarrow \frac{1}{2}mv_2^2 = {A_{2}} \hfill \\ \Rightarrow {v_2} = \sqrt {\frac{{2{A_2}}}{m}} = \sqrt {\frac{{2.1,{{6.10}^{ - 17}}}}{{9,{{1.10}^{ -31}}}}} = 5,{9.10^6}m/s \hfill \\\end{gathered} \)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng biểu thức tính công của lực điện trường: $A{\rm{ }} = {\rm{ }}qEd$
+ Vận dụng biểu thức: \({A_{MN}} = {\text{ }}{W_{{d_N}}} - {\text{ }}{W_{{d_M}}}\)
