8 câu Trắc nghiệm Bài tập chuyển động của điện tích trong điện trường có đáp án (Vận dụng cao)

Một electron bay vào khoảng không giữa hai bản kim loại tích điện trái dấu với vận tốc

8/8

Một electron bay vào khoảng không giữa hai bản kim loại tích điện trái dấu với vận tốc v0=2,5.107m/s từ phía bản dương về phía bản âm theo hướng hợp với bản dương góc 150. Độ dài của mỗi bản là L = 5cm và khoảng cách giữa hai bản là d = 1cm. Hãy tính hiệu điện thế giữa hai bản, biết rằng khi ra khỏi điện trường vận tốc của electron có phương song song với hai bản.

535,5 V

711,75 V

177,7 V

355,5 V

Giải thích

Đáp án C

+ Chọn hệ trục xOy như hình:

+ Ta có, chuyển động của hạt được phân tích thành hai chuyển động.

- Theo phương ngang (Ox): hạt chuyển động thẳng đều với vận tốc ban đầu: v0x=v0cosα

- Theo phương Oy: hạt chuyển động biến đổi đều với vận tốc đầu: v0y=v0sinα

+ Phương trình vận tốc theo các trục:

vx=v0cosαvy=v0sinα+at

+ Vì khi ra khỏi điện trường, vận tốc có phương ngang nên thành phần vy=0 do đó ta có:

v0sinα+at=0⇒t=−v0sinαa(1)

+ Phương trình chuyển động theo phương Ox: x=v0cosαt

Khi ra khỏi điện trường thì x=L⇔v0cosαt=L (2)

Từ (1) và (2), ta có: v0cosα−v0sinαa=L (3)

+ Mặt khác, ta có gia tốc của electron khi chuyển động trong điện trường: