Câu hỏi:

05/09/2025 7 Lưu

Xét chuyển động của một hạt proton trong vùng không gian có điện trường đều. Cho 3 điểm A, B, C tạo thành một tam giác đều có độ dài các cạnh bằng 4 cm, AB vuông góc với các đường sức điện như hình vẽ. Biết cường độ điện trường có độ lớn E = 1 000 V/m; điện tích của proton \({{\rm{q}}_{\rm{p}}} = {1,6.10^{ - 19}}\) C.

Công của lực điện bằng 0 khi hạt proton dịch chuyển từ điểm A đến điểm B theo phương AB.Công của lực điện bằng 0 khi hạt proton dịch chuyển từ điểm A đến điểm B theo đoạn gấp khúc ACB. (ảnh 1)

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a)

Công của lực điện bằng 0 khi hạt proton dịch chuyển từ điểm A đến điểm B theo phương AB.

 

 

b)

Công của lực điện bằng 0 khi hạt proton dịch chuyển từ điểm A đến điểm B theo đoạn gấp khúc ACB.

 

 

c)

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm A đến điểm C bằng \({3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \) J.

 

 

d)

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm C đến điểm B bằng \( - {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \) J.

 

 

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a)

Công của lực điện bằng 0 khi hạt proton dịch chuyển từ điểm A đến điểm B theo phương AB.

Đ

 

b)

Công của lực điện bằng 0 khi hạt proton dịch chuyển từ điểm A đến điểm B theo đoạn gấp khúc ACB.

Đ

 

c)

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm A đến điểm C bằng \({3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \) J.

 

S

d)

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm C đến điểm B bằng \( - {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \) J.

 

S

a) Do AB vuông góc với đường sức điện nên hình chiếu của A, B lên đường sức điện trùng nhau

hay dAB = 0 Þ AAB = qp.E.dAB = 0.

b) Do dACB = dAB = 0 nên dACB = 0.

c)

Media VietJack

Ta có: \({\rm{HC}} = \sqrt {{\rm{A}}{{\rm{C}}^2} - {\rm{A}}{{\rm{H}}^2}}  = \sqrt {{\rm{A}}{{\rm{C}}^2} - {{\left( {\frac{{{\rm{AB}}}}{2}} \right)}^2}}  = \sqrt {{4^2} - {{\left( {\frac{4}{2}} \right)}^2}}  = 2\sqrt 3 \) cm = \(0,02\sqrt 3 \) m.

Do \(\overrightarrow {{\rm{HC}}} \) ngược hướng với \({\rm{\vec E}}\) nên \({{\rm{d}}_{{\rm{AC}}}} = \overline {{\rm{HC}}}  =  - 0,02\sqrt 3 \) m.

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm A đến điểm C:

\({{\rm{A}}_{{\rm{AC}}}} = {\rm{q}}.{\rm{E}}.{{\rm{d}}_{{\rm{AC}}}} = {1,6.10^{ - 19}}.1000.\left( { - 0,02\sqrt 3 } \right) =  - {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \) J.

d) Do \(\overrightarrow {{\rm{CH}}} \) cùng hướng với \({\rm{\vec E}}\) nên \({{\rm{d}}_{{\rm{CB}}}} = \overline {{\rm{CH}}}  = 0,02\sqrt 3 \) m.

Công của lực điện khi hạt proton di chuyển từ điểm C đến điểm B:

\({{\rm{A}}_{{\rm{CB}}}} = {\rm{q}}.{\rm{E}}.{{\rm{d}}_{{\rm{CB}}}} = {1,6.10^{ - 19}}.1000.0,02\sqrt 3  = {3,2.10^{ - 18}}.\sqrt 3 \).  J.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Chiều điện trường \({\rm{\vec E}}\) hướng từ trên xuống dưới.

Đ

 

b

Hiệu điện thế giữa hai tầng mây là \(581\) V.

 

S

c

Điện thế của tầng mây trên bằng \(381\) kV.

Đ

 

d

Thế năng điện của tầng trên là 472,44 J.

 

S

a. Chiều của điện trường chính là chiều giảm của điện thế nên chiều điện trường \({\rm{\vec E}}\) hướng từ trên xuống dưới.

b. Hiệu điện thế giữa hai tầng mây: \({\rm{U}} = {\rm{E}}.{\rm{d}} = 830 \times 700 = 581000{\rm{\;V}}.\)

c.  Điện thế của tầng mây trên:

d. Thế năng điện của tầng trên: \({\rm{W}} = {{\rm{Q}}_2}{{\rm{V}}_2} = 1,24 \times 381000 = 472440{\rm{\;J}}.\).  

Lời giải

Trọng lượng của proton: \[P = mg = {1,67.10^{ - 27}}.9,8 = {1,64.10^{ - 26}}\,N\]

Lực điện của hai proton tương tác với nhau: \[F = {9.10^9}\frac{{{{\left( {{{1,6.10}^{ - 19}}} \right)}^2}}}{{{r^2}}}\]

Để proton đặt vào có lực điện cân bằng với trọng lượng của nó:

\[P = F \Leftrightarrow {1,64.10^{ - 26}} = {9.10^9}\frac{{{{\left( {{{1,6.10}^{ - 19}}} \right)}^2}}}{{{r^2}}} \Rightarrow r = 0,12\,m\]

Vậy proton đặt vào cần đặt cách proton đầu tiên 0,12 m phía trên theo phương thẳng đứng.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP