Câu hỏi:

12/11/2023 1,318

Hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu có kích thước lớn và bằng nhau, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng  d=12 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản phẳng là 24V  (Hình vẽ). Một electron bay vào chính giữa hai bản phẳng theo phương vuông góc với các đường sức điện trường với vận tốc 20000 m/s  . Chọn gốc toạ độ đúng tại điểm electron bắt đầu bay vào điện trường đều. Bỏ qua điện trường của Trái Đất, lực cản môi trường. Hãy tính tầm xa theo phương Oxmà electron chuyển động được.

Hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu có kích thước lớn và bằng nhau, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng  . Hiệu điện thế giữa hai bản phẳng là 24V  (Hình vẽ). Một electron bay vào chính giữa hai bản phẳng theo phương vuông góc với các đư (ảnh 1)

Siêu phẩm 30 đề thi thử THPT quốc gia 2024 do thầy cô VietJack biên soạn, chỉ từ 100k trên Shopee Mall.

Mua ngay

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Sử dụng công thức E=Ud   ta tính được cường độ điện trường giữa hai bản phẳng là: E=2412.102=200 V/m

Chú ý rằng cường độ điện trường có chiều ngược với trục Oy nên khi chiếu lên phương Oy sẽ lấy giá trị đại số là số âm.

Từ công thức định nghĩa cường độ điện trường E=Fq  ta tìm được công thức tính lực tác dụng lên một điện tích q đặt trong điện trường: F=qE .

Lực điện tác dụng lên electron có độ lớn bằng: F=qE=1,61019200=+3,21017 N

Lực điện tác dụng lên electron cùng phương với cường độ điện trường E  nên cùng phương với Oy. Dấu dương (+) ở kết quả thể hiện lực tác dụng hướng lên phía trên cùng chiều Oy.

Theo phương Ox: Hình chiếu của lực điện bằng 0 nên electron chuyển động đều với phương trình chuyển động: x=v0t=20000tm  (1)

Theo phương Oy: Hình chiếu của lực điện tác dụng bằng +3,2.1017N  không đổi nên electron sẽ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc:a=Fm=3,210179,11031=+3,5161013m/s2

Phương trình chuyển động theo phương Oy sẽ là: y=12at 2=1,758.1013t2m (2)

Từ (1) ta rút ra t=x20000   rồi thay vào (2) ta thu được phương trình quỹ đạo của chuyển động: y=12at2=1,758.1013x200002=4,395.104x2m

Kết quả cho thấy electron sẽ chuyển động theo cung parabol hướng lên bản phẳng nhiễm điện dương và khi gặp bản phẳng này chuyển động sẽ kết thúc. Ở điểm cuối cùng của chuyển động, hoành độ sẽ đạt giá trị cực đại, lúc này tung độ của electron là: 6102=4,395104xmax2

Từ phương trình quỹ đạo ta xác định được tầm xa theo phương Ox mà electron đạt được:

Nên xmax=1,16839103 m.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Hãy cho ví dụ về ứng dụng thực tiễn tác dụng của điện trường đối với chuyển động của điện tích bay vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức.

Xem đáp án » 12/11/2023 156

Bình luận


Bình luận