Một điện tích \(Q\) bằng kim loại có khối lượng \(10 g\) đang đứng yên trong khoảng chân không có điện trường đều, vecto cường độ điện trường \(E\) có phương thẳng đứng hướng xuống. Chiếu vào \(Q\) chùm bức xạ điện từ sao cho xảy ra hiện tượng quang điện trong khoảng thời gian rất ngắn, sau đó \(Q\) chuyển động nhanh dần đều đi xuống với gia tốc \(5,6 m/s^2\). Coi độ lớn cường độ điện trường luôn bằng \({10^4}V/m\) và lấy \(e=1,{6.10^{ - 19}}J\). Số electron bật ra và dấu ban đầu của Q là
Trả lời bởi giáo viên
+ Ban đầu điện tích đứng yên \(\to \) Lực điện thẳng đứng hướng lên, \(\vec E\) thẳng đứng hướng xuống \( \to \) \(\vec F \uparrow \downarrow \vec E \to Q < 0\)
+ Khi xảy xa hiện tượng quang điện trong thời gian rất ngắn \( \to \) Độ lớn lực \(\vec F\) giảm (và F < P) nhưng chiều của lực điện và dấu của điện tích không đổi \( \to \) Q’ chuyển động nhanh dần đều đi xuống với độ lớn gia tốc: \(a = \dfrac{{mg - \left| {Q'} \right|E}}{m} = \underbrace g_{10(m/{s^2})} - \dfrac{{\left| {Q'} \right|E}}{m} = 5,6 \to \left| {Q'} \right| = 0,{44.10^{ - 5}}(C).\)
+ Ta có: \(\left| {Q'} \right| = \left| Q \right| - ne \\\to n = \dfrac{{\left| Q \right| - \left| {Q'} \right|}}{e} = 3,{5.10^{13}}(electron)\)
Hướng dẫn giải:
+ Ban đầu điện tích đứng yên \( \to \) Lực điện thẳng đứng hướng lên, \(\vec E\) thẳng đứng hướng xuống
+ Khi xảy xa hiện tượng quang điện trong thời gian rất ngắn \( \to \) Độ lớn lực \(\vec F\) giảm (và F < P) nhưng chiều của lực điện và dấu của điện tích không đổi \( \to \) Q’ chuyển động nhanh dần đều đi xuống
+Công thức tính lực điện: \(F=qE\)