Câu hỏi:

13/07/2024 49,906

Một tụ điện phẳng không khí có khoảng cách d = 1 cm, chiều dài bản tụ là l = 5 cm, hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 91 V. Một electron bay vào tụ điện theo phương song song với các bản với vận tốc ban đầu $v_{0} = 2 . 10^{7} m / s$ và bay ra khỏi tụ điện. Bỏ qua trọng lực.
a. Viết phương trình quỹ đạo của electron.
b. Tính quãng đường electron đi được theo phương Ox khi nó ra khỏi tụ.
c. Tính vận tốc electron khi rời khỏi tụ.
d. Tính công của lực điện trường khi electron bay trong tụ.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập Vật lí 11 Điện tích - Điện trường cực hay có lời giải chi tiết !!

Giao bài

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Chọn gốc tọa độ O tại vị trí electron bắt đầu vào vùng điện trường, hệ tọa độ xoy có dạng như hình vẽ:

Thành phần Ox chuyển động thẳng đều: $x = v_{0} t$

Thành phần Oy chuyển động nhanh dần đều: $y = \frac{1}{2} a_{y} t^{2}$

Vậy phương trình quỹ đạo của elctron là: $y = \frac{1}{2} a_{y} {(\frac{x}{v_{0}})}^{2}$

Lực điện trường tác dụng lên electron: $\vec{F} = q \vec{E} = m \vec{a} \overset{}{\to} 〈\begin{array}{l} F_{x} = m a_{x} = 0 \\ F_{y} = m a_{y} = F \end{array}$

$〈\begin{array}{l} a_{x} = 0 \\ a_{y} = \frac{F}{m} = \frac{q E}{m} = \frac{q U}{m d} \end{array} \overset{}{\to} 〈\begin{array}{l} x = v_{0} t = {2.10}^{7} t \\ y = \frac{1}{2} a_{y} {(\frac{x}{v_{0}})}^{2} = \frac{1}{2} (\frac{q U}{m d v_{0}^{2}}) x^{2} = 2 x^{2} \end{array}$

a. Vậy phương trình quỹ đạo có dạng: $y = \frac{1}{2} a_{y} {(\frac{x}{v_{0}})}^{2} = \frac{1}{2} (\frac{q U}{m d v_{0}^{2}}) x^{2} = 2 x^{2}$

b. Tính quãng đường electron đi được theo phương Ox khi nó ra khỏi tụ.

Dựa theo thành phần nằm ngang Ox ta có: $x = l = {5.10}^{- 2} m$

c. Vận tốc electron khi rời khỏi tụ:

$〈\begin{array}{l} v_{x} = v_{0} \\ v_{y} = v_{0 y} + a_{y} t \end{array} \overset{x = v_{0} t \overset{}{\to} t = \frac{x}{v_{0}}}{\to} 〈\begin{array}{l} v_{x} = {2.10}^{7} \\ v_{y} = 0 + (\frac{q U}{m d}) (\frac{x}{v_{0}}) = 0, {4.10}^{7} \end{array} \underset{}{\to} v = \sqrt{v_{x}^{2} + v_{y}^{2}} = {2.10}^{7}$

d. Công của lực điện trường khi electron bay trong tụ.

Khi electron bay ra khỏi tụ thì nó đã đi được quãng đường theo phương Oy là: $y = 2 x^{2}$

$\overset{x = l = {5.10}^{- 2} m}{\to} y = 2 x^{2} = {50.10}^{- 4} m = 5 m m$

Công của lực điện trường: $A = F . \underset{y}{\underset{⏟}{d . c o s (\vec{F}, \vec{d})}} = F . y \overset{}{\to} A = q E y = q (\frac{U}{d}) y = 7, {28.10}^{- 18}$

Đang tải chế độ Học...

Hot: 1000+ đề thi giữa kì 1 lớp 1-12 đầy đủ các môn (Update 2026) (chỉ từ 60k). Tải ngay

ĐẶC QUYỀN VIP

Đăng ký VIP để học và luyện thi không giới hạn

Trọn bộ quyền lợi trên Vietjack, trong một tài khoản.

Phòng luyện thi cấp tốc: ĐGNL - ĐGTD, Tốt nghiệp THPT, Ôn vào 10, Ôn vào 6, Ôn Giữa kì/Cuối kì
Hơn 200K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 3tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem hàng ngàn bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện
Đăng ký ngay

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông tại C. AC = 4 cm, BC = 3 cm và nằm trong điện trường đều. Véc tơ cường độ điện trường $\vec{E}$ song song với AC, hướng từ A đến C và có độ lớn E = 5000 V/m. Tính:
a. $U_{A C} ? U_{C B} ? U_{A B} ?$
b. Công của lực điện trường khi một electron di chuyển từ A đến B.

Xem đáp án

Lời giải

a. Vì $\vec{E}$ hướng từ A đến C, ta có: $U_{A C} = E . A C = 5000.0, 04 = 200 V$

$\overset{}{\to} U_{C B} = \frac{A_{C B}}{q} = 0$ do $\overset{}{\to} \vec{C B} ⊥ \vec{E}$

$\overset{}{\to} U_{A B} = U_{A C} + U_{C B} = 200 V$ hoặc ta tính theo cách khác: $\overset{}{\to} U_{A B} = E . \bar{A B} . \cos α = 200$

b. Công của lực điện khi electron di chuyển từ A đến B là:

$\overset{}{\to} A_{A B} = q U_{A B} = - 1, {6.10}^{- 19} .200 = - 3, {2.10}^{- 17} (J)$

Câu 2

Một điện tích điểm q được đặt trong điện môi đồng tính, vô hạn. Tại một điểm M cách q một đoạn 0,4 m, điện trường có cường độ $9 . 10^{5} V / m$ và hướng về điện tích q. Hỏi độ lớn và dấu của q. Biết rằng hằng số điện môi của môi trường là $ε = 2, 5$

Xem đáp án

Lời giải

Ta có: $E_{M} = k \frac{|q|}{ε r^{2}} \overset{}{\to} {9.10}^{5} = {9.10}^{9} \frac{|q|}{2, 5.0, 4^{2}} \overset{}{\to} |q| = {4.10}^{- 5} C$

Theo giả thiết, tại M thì ${\vec{E}}_{M}$ đang hướng về điện tích q, nên q < 0 $\to q = - {4.10}^{- 5} C$

Câu 3

Hai quả cầu kim loại nhỏ như nhau mang các điện tích $q_{1}, q_{2}$ đặt trong không khí cách nhau 2cm, đẩy nhau bằng lực $2, 7 . 10^{- 4} N$ . Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau sau đó đưa về chỗ cũ thì thấy chúng đẩy nhau một lực $3, 6 . 10^{- 4} N$ . Tính $q_{1}, q_{2}$ ?

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Hai vật nhỏ mang điện tích đặt trong không khí cách nhau một khoảng r = 1 m và đẩy nhau một lực 1,8 N. Tổng điện tích của chúng là $3 . 10^{- 5} C$ . Tính điện tích mỗi vật ?

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Cho hai điện tích điểm $q_{1} = 2 . 10^{- 8} C v à q_{2} = - 2 . 10^{- 8}$ C đặt tại A và B cách nhau 8 cm trong chân không. Xác định lực tác dụng lên điện tích $q = 10^{- 9} C$ đặt tại trung điểm C của AB

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Hai điện tích $q_{1} = 8 . 10^{- 8} C, q_{2} = - 8 . 10^{- 8} C$ đặt tại A và B trong không khí, AB = 6 cm. Xác định lực tác dụng lên điện tích $q_{3} = 8 . 10^{- 8} C$ đặt tại C cách đều A và B một đoạn 5 cm.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

Đại học

ĐGNL - ĐGTD

Tốt nghiệp THPT

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

V-ACT

HSA

TSA

SPT

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Hai vật nhỏ mang điện tích đặt trong không khí cách nhau một khoảng r = 1 m và đẩy nhau một lực 1,8 N. Tổng điện tích của chúng là $3 . 10^{- 5} C$ . Tính điện tích mỗi vật ?

Cho hai điện tích điểm $q_{1} = 2 . 10^{- 8} C v à q_{2} = - 2 . 10^{- 8}$ C đặt tại A và B cách nhau 8 cm trong chân không. Xác định lực tác dụng lên điện tích $q = 10^{- 9} C$ đặt tại trung điểm C của AB

Hai điện tích $q_{1} = 8 . 10^{- 8} C, q_{2} = - 8 . 10^{- 8} C$ đặt tại A và B trong không khí, AB = 6 cm. Xác định lực tác dụng lên điện tích $q_{3} = 8 . 10^{- 8} C$ đặt tại C cách đều A và B một đoạn 5 cm.