Một electron bắt đầu bay vào điện trường đều E = 910V/m với vận tốc ban đầu vo = 3,2.106 m/s cùng chiều đường sức của E. Biết e = -1,6.10-19C; m = 9,1.10−31Kg. Cho rằng điện trường đủ rộng. Mô tả chuyển động tiếp theo của electron sau khi nó dừng lại.
a) Electron chuyển với gia tốc a = -1,6.1014 m/s2
b) Quãng đường electron đi được đến khi dừng lại là 32.10-3
c) Sau khi dừng lại, electron chuyển chậm dần dần về vị trí lúc đầu xuất phát
d) Nếu điện trường chỉ tồn tại trong khoảng l= 3cm dọc theo đường đi của electron sẽ chuyển động đều với vận tốc 8.105 m/s sau khi ra khỏi điện trường.
a) Electron chuyển với gia tốc a = -1,6.1014 m/s2
b) Quãng đường electron đi được đến khi dừng lại là 32.10-3
c) Sau khi dừng lại, electron chuyển chậm dần dần về vị trí lúc đầu xuất phát
d) Nếu điện trường chỉ tồn tại trong khoảng l= 3cm dọc theo đường đi của electron sẽ chuyển động đều với vận tốc 8.105 m/s sau khi ra khỏi điện trường.
Vận dụng công thức chuyển động của hạt trong điện trường
a)
Chọn trục Ox, có gốc O là vị trí mà electron bắt đầu bay vào điện trường, chiều dương trùng với chiều chuyển động
+ Khi bay trong điện trường, electron chịu tác dụng của lực điện \(\overrightarrow F \)
+ Theo định luật II Newton:\(\overrightarrow F = m.\overrightarrow a \) (1)
+ Vì q=e<0 nên \(\overrightarrow F \uparrow \downarrow \overrightarrow E \) mà \(\overrightarrow {{v_0}} \) cùng hướng với \(\overrightarrow E \) nên \(\overrightarrow F \) ngược chiều dương
Chiếu (1) lên Ox ta được: -F = ma ó|q|E = m.a
\(a = \frac{{ - \left| q \right|E}}{m} = \frac{{ - \left| {1,{{6.10}^{ - 19}}} \right|.910}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}} = - 1,{6.10^{14}}m/{s^2}\)
Vậy electron chuyển động chậm dần với gia tốc a = -1,6.1014 m/
b) Thời gian chuyển động là:
\(\begin{array}{l}v = {v_0} + at \Rightarrow 0 = {v_0} + at\\ \Rightarrow t = \frac{{ - {v_0}}}{{at}} = \frac{{3,{{2.10}^6}}}{{1,{{6.10}^{14}}}} = {2.10^{ - 8}}s\end{array}\)
Quãng đường đi được của electron là:
\(s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}} = \frac{{0 - {{(3,{{2.10}^6})}^2}}}{{2.( - 1,{{6.10}^{14}})}} = {32.10^{ - 3}}m\)
c)
Sau khi dừng lại, electron vẫn chịu tác động của lực điện trường (ngược chiều dương) nên electron sẽ chuyển động nhanh dần đều về vị trí xuất phát. Và sau đó chuyển động thẳng đều với vận tốc đầu.
d)
Ta có: \(\begin{array}{l}{v^2} - v_0^2 = 2al\\ \Rightarrow v = \sqrt {2al + v_0^2} = \sqrt {2.( - 1,{{6.10}^{14}}){{.3.10}^{ - 2}} + {{(3,{{2.10}^6})}^2}} = {8.10^5}m/s\end{array}\)
Vậy khi ra khỏi điện trường, electron chuyển động thẳng đều với vận tốc 8.105 m/s
Đáp án
a) Đúng
b) Đúng
c) Sai
d) Đúng
Các bài tập cùng chuyên đề
Một đoạn mạch tiêu thụ có công suất 80 W, trong 18 phút nó tiêu thụ một năng lượng là bao nhiêu kJ?
Một dòng điện chạy 4,2 A qua dây chì trong cầu chì trong thời gian 0,6 s có thể làm đứt dây chì đó. Điện lượng dịch chuyển qua dây chì trong thời gian trên là bao nhiêu?
Một acquy có suất điện động 20 V, cung cấp một dòng điện có cường độ 1 A trong thời gian 50 phút. Tính công của nguồn điện theo đơn vị kJ?
Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C = 1μF ghép song song với nhau thì điện dung của bộ tụ là bao nhiêu μF?
Khi đặt tụ điện có điện dung 3μC dưới hiệu điện thế 2000 V thì công thực hiện để tích điện cho tụ điện bằng bao nhiêu J?
Một điện lượng 5.10-3 C dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2 s. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này là bao nhiêu mA?
Theo định luật Ôm cho toàn mạch thì cường độ dòng điện cho toàn mạch tỉ lệ nghịch với?
Đại lượng nào dưới đây đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định?
Cường độ dòng điện qua bóng đèn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn. Điều đó có nghĩa là nếu hiệu điện thế tăng 1,2 lần thì:
Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ thay đổi như thế nào?
