Bài tập Bài toán chuyển động của điện tích trong điện trường đều lớp 11 (có lời giải)
25 câu hỏi
- Máy lọc không khí sử dụng công nghệ ion âm sẽ phát ra các ion âm vào trong không khí. Điện trường đều của Trái Đất làm phân tán rộng chùm ion âm này và hướng chúng lên phía trên. Tác dụng này làm tăng khả năng để các ion âm kết hợp được với các hạt bụi mịn mang điện dương tức là tăng khả năng lọc bụi mịn.
- Trong dao động kí, điện trường đều của các bản lái tia có tác dụng điều chỉnh hướng đi của các tia điện tử (electron).
Hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu có kích thước lớn và bằng nhau, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng \({\rm{d}} = 12{\rm{\;cm}}\). Hiệu điện thế giữa hai bản phẳng là \(24{\rm{\;V}}\) (Hình vẽ). Một electron bay vào chính giữa hai bản phẳng theo phương vuông góc với các đường sức điện trường với vận tốc \(20000{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\). 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 \({\rm{Ox}}\) mà electron chuyển động được.
Electron bay vào điện trường đều giữa hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu
Sử dụng công thức \(E = \frac{U}{d}\) ta tính được cường độ điện trường giữa hai bản phẳng là: \(E = \frac{{24}}{{{{12.10}^{ - 2}}}} = 200\left( {{\rm{\;V}}/{\rm{m}}} \right)\)
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 \(\vec E = \frac{{\vec F}}{q}\) ta tìm được công thức tính lực tác dụng lên một điện tích q đặt trong điện trường: \(\vec F = q\vec E\).
Lực điện tác dụng lên electron có độ lớn bằng:
\(F = qE = \left( { - 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}} \right) \cdot \left( { - 200} \right) = + 3,2 \cdot {10^{ - 17}}{\rm{\;N}}\)
Lực điện tác dụng lên electron cùng phương với cường độ điện trường \({\rm{\vec E}}\) 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: \(x = {v_0}t = 20000t\left( m \right)\)(1)
Theo phương Oy: Hình chiếu của lực điện tác dụng bằng \( + 3,{2.10^{ - 17}}\left( {\rm{N}} \right)\) không đổi nên electron sẽ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc:
\(a = \frac{F}{m} = \frac{{3,2 \cdot {{10}^{ - 17}}}}{{9,1 \cdot {{10}^{ - 31}}}} = + 3,516 \cdot {10^{13}}\left( {{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}} \right)\)
Phương trình chuyển động theo phương Oy sẽ là: \(y = \frac{1}{2}{\rm{at}}{{\rm{\;}}^2} = 1,{758.10^{13}}{{\rm{t}}^2}\left( {\rm{m}} \right)\)(2)
Từ (1) ta rút ra \(t = \frac{x}{{20000}}\) rồi thay vào (2) ta thu được phương trình quỹ đạo của chuyển động: \(y = \frac{1}{2}a{t^2} = 1,{758.10^{13}}{\left( {\frac{x}{{20000}}} \right)^2} = 4,{395.10^4}{x^2}\left( m \right)\)
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: \(y = 6{\rm{\;cm}}\).
Từ phương trình quỹ đạo ta xác định được tầm xa theo phương Ox mà electron đạt được: \(6 \cdot {10^{ - 2}} = 4,395 \cdot {10^4}x_{{\rm{max}}}^2\)
Nên \({x_{{\rm{max}}}} = 1,16839 \cdot {10^{ - 3}}\left( {{\rm{\;m}}} \right).\)
Vận tốc theo phương Oy của electron trước lúc va chạm với bản nhiễm điện dương là: \({v_y} = at = 3,516 \cdot {10^{13}}\frac{{{x_{\max }}}}{{20000}} = 2,054 \cdot {10^6}\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)
Động năng của electron trước khi va chạm với bản nhiễm điện dương (vx = 0) là:
\(W = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}m\left( {v_y^2 + v_x^2} \right) = \frac{1}{2} \cdot 9,1 \cdot {10^{ - 31}} \cdot 4,22 \cdot {10^{12}} = 19 \cdot 2 \cdot {10^{ - 19}}{\rm{\;J}}.\)
Chọn gốc toạ độ là điểm ion hoá, trục Oy theo chiều thẳng đứng hướng lên trên. Phương trình quỹ đạo của ion âm OH- là: \(y = - \frac{1}{2} \cdot \frac{{{q_1}U}}{{{m_1}d}}{\left( {\frac{x}{{{v_0}}}} \right)^2} = 2,824 \cdot {10^7} \cdot {x^2}\left( m \right)\)
Phương trình quỹ đạo của ion dương H+ là: \(y = - \frac{1}{2} \cdot \frac{{{q_2}U}}{{{m_2}d}}{\left( {\frac{x}{{{v_0}}}} \right)^2} = - 47,6758 \cdot {10^7}{x^2}(m)\)
Ống tia âm cực (CRT) là một thiết bị thường được thấy trong dao động kí điện tử cũng như màn hình ti vi, máy tính (CRT),... Hình vẽ cho thấy mô hình của một ống tia âm cực, bao gồm hai bản kim loại phẳng có chiều dài 8 cm, tích điện trái dấu, đặt song song và cách nhau 2 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản kim loại là \(U = 12{\rm{\;V}}\). Một electron được phóng ra từ điểm A (cách đều hai bản kim loại) với vận tốc ban đầu có độ lớn \({v_0} = {7.10^6}{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\) và hướng dọc theo trục của ống. Cho rằng bản kim loại bên dưới có điện thế lớn hơn. Xem tác dụng của trọng lực là không đáng kể. Lấy khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg.
a) Xác định tốc độ của electron khi vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại.
b) Sau khi ra khỏi vùng không gian nói trên, hạt chuyển động thẳng đều đến đập vào màn huỳnh quang S. Biết S cách hai bản kim loại một đoạn 15 cm. Xác định vị trí trên màn S mà electron này đập vào.
a) Cường độ điện trường giữa hai bản kim loại: \(E = \frac{U}{d} = \frac{{12}}{{2 \cdot {{10}^{ - 2}}}} = 600{\rm{\;V/m}}\).
Vì lực điện hướng thẳng đứng xuống dưới nên độ lớn gia tốc trên phương thẳng đứng của electron là: \({a_y} = \frac{{|q|E}}{m} = \frac{{1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot 600}}{{9,1 \cdot {{10}^{ - 31}}}} \approx 1,05 \cdot {10^{14}}\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\)
Thời gian để electron ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại là:
\(t = \frac{\ell }{{{v_x}}} = \frac{{8 \cdot {{10}^{ - 2}}}}{{{{7.10}^6}}} \approx 11,43 \cdot {10^{ - 9}}{\rm{\;s}}\)
với \(\ell = 8{\rm{\;cm}}\) là chiều dài bản kim loại phẳng.
Thành phần vận tốc của hạt theo phương thẳng đứng khi hạt vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại: \({v_y} = {a_y}t = \left( {1,05 \cdot {{10}^{14}}} \right) \cdot \left( {11,43 \cdot {{10}^{ - 9}}} \right) \approx 1,2 \cdot {10^6}{\rm{\;m/s}}\)
Tốc độ của electron khi vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại:
\(v = \sqrt {v_x^2 + v_y^2} = \sqrt {{{\left( {{{7.10}^6}} \right)}^2} + {{\left( {1,{{2.10}^6}} \right)}^2}} \approx 7,{1.10^6}{\rm{\;m/s}}\)
b) Độ lệch của hạt so với ban đầu theo phương thẳng đứng khi hạt vừa ra khỏi vùng không gian giữa hai bản kim loại là:
\(y = \frac{1}{2}{a_y}{t^2} = \frac{1}{2}\left( {1,05 \cdot {{10}^{14}}} \right){\left( {11,43 \cdot {{10}^{ - 9}}} \right)^2} \approx 6,86 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{\;m}}\)
Vì sau đó hạt chuyển động thẳng đều nên thành phần vx, vy vẫn không thay đổi. Khi hạt đến đập vào màn huỳnh quang S, ta có:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{s_x} = {v_x}t'}\\{{s_y} = {v_y}t'}\end{array} \Rightarrow {s_y} = {v_y}\frac{{{s_x}}}{{{v_x}}} = 1,{{2.10}^6}\frac{{0,15}}{{{{7.10}^6}}} \approx 25,{{71.10}^{ - 3}}{\rm{\;m}}} \right.\)
Vị trí hạt chạm vào màn S cách trục của ống một đoạn:
\(y + {s_y} = 6,86 \cdot {10^{ - 3}} + 25,71 \cdot {10^{ - 3}} = 32,57 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{\;m}}\)
Lực điện tác dụng lên electron có độ lớn \(3,2 \cdot {10^{ - 15}}N\).
Electron chuyển động nhanh dần đều theo chiều ngược chiều điện trường.
Gia tốc của electron có độ lớn xấp xỉ \(3,52 \cdot {10^{15}}m/{s^2}\).
Vận tốc của electron khi đến B xấp xỉ \(5,93 \cdot {10^7}m/s\).
Đáp án: a) đúng; b) đúng; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Lực điện có độ lớn \(F = |e|E = 1,6 \cdot {10^{ - 19}} \cdot 2,0 \cdot {10^4} = 3,2 \cdot {10^{ - 15}}N\). Do đó a) đúng.
b) Electron mang điện tích âm nên lực điện ngược chiều điện trường. Electron được thả không vận tốc đầu nên chuyển động theo chiều lực điện và nhanh dần đều. Do đó b) đúng.
c) Gia tốc: \(a = \frac{F}{{{m_e}}} = \frac{{3,2 \cdot {{10}^{ - 15}}}}{{9,1 \cdot {{10}^{ - 31}}}} \approx 3,52 \cdot {10^{15}}m/{s^2}\). Do đó c) đúng.
d) Vì electron bắt đầu từ trạng thái nghỉ, \({v^2} = 2as\). Suy ra \(v = \sqrt {2 \cdot 3,52 \cdot {{10}^{15}} \cdot 0,05} \approx 5,93 \cdot {10^7}m/s\). Do đó d) đúng.
Proton chịu lực điện cùng chiều chuyển động ban đầu.
Proton chuyển động chậm dần đều.
Độ lớn gia tốc của proton là khoảng \(3,83 \cdot {10^{11}}m/{s^2}\).
Proton dừng lại sau khi đi được khoảng \(5,22 \cdot {10^{ - 2}}m\).
Đáp án: a) đúng; b) đúng; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Proton mang điện tích dương nên lực điện cùng chiều điện trường. Proton được phóng theo chiều điện trường nên lực điện cùng chiều chuyển động ban đầu. a) đúng.
b) Lực điện ngược chiều vận tốc nên proton chuyển động chậm dần đều. b) đúng.
c) \(a = \frac{{qE}}{m} = \frac{{1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot 4,0 \cdot {{10}^3}}}{{1,67 \cdot {{10}^{ - 27}}}} \approx 3,83 \cdot {10^{11}}m/{s^2}\). c) đúng.
d) Khi proton dừng lại, \(0 = v_0^2 - 2as\). Suy ra \(s = \frac{{v_0^2}}{{2a}} = \frac{{{{(2,0 \cdot {{10}^5})}^2}}}{{2 \cdot 3,83 \cdot {{10}^{11}}}} \approx 5,22 \cdot {10^{ - 2}}m\). d) đúng.
Hạt chịu lực điện có độ lớn \(2,0 \cdot {10^{ - 5}}N\).
Hạt chuyển động theo chiều điện trường.
Gia tốc của hạt có độ lớn \(1,0 \cdot {10^4}m/{s^2}\).
Sau 2s, hạt đi được quãng đường \(2,0 \cdot {10^7}m\).
Đáp án: a) đúng; b) đúng; c) đúng; d) sai.
Giải thích:
a) \(F = qE = 4 \cdot {10^{ - 9}} \cdot 5,0 \cdot {10^3} = 2,0 \cdot {10^{ - 5}}N\). a) đúng.
b) Hạt mang điện dương nên lực điện cùng chiều điện trường. Vì được thả không vận tốc đầu nên hạt chuyển động theo chiều điện trường. b) đúng.
c) \(a = \frac{F}{m} = \frac{{2,0 \cdot {{10}^{ - 5}}}}{{2 \cdot {{10}^{ - 9}}}} = 1,0 \cdot {10^4}m/{s^2}\). c) đúng.
d) \(s = \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2} \cdot {10^4} \cdot {2^2} = 2,0 \cdot {10^4}m\). d) sai.
Electron vẫn chuyển động thẳng đều theo phương ban đầu.
Electron có gia tốc vuông góc với vận tốc ban đầu.
Quỹ đạo của electron là một đường parabol.
Thành phần vận tốc theo phương ban đầu không đổi trong quá trình chuyển động.
Đáp án: a) sai; b) đúng; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Electron chịu lực điện khác 0 và lực này vuông góc với vận tốc ban đầu nên vận tốc thay đổi. Electron không chuyển động thẳng đều. a) sai.
b) Lực điện vuông góc với vận tốc ban đầu nên gia tốc ban đầu vuông góc với vận tốc. b) đúng.
c) Chuyển động có vận tốc ban đầu theo một phương và gia tốc không đổi theo phương vuông góc với phương đó, nên quỹ đạo là parabol. c) đúng.
d) Theo phương ban đầu không có lực điện nên gia tốc theo phương này bằng 0. Vì vậy thành phần vận tốc theo phương ban đầu không đổi. d) đúng.
Học thông minh hơn mỗi ngày
Xem toàn bộ 25 câu hỏi và nhiều hơn nữa với tài khoản miễn phí
Proton chuyển động từ A đến B theo chiều điện trường.
Công của lực điện khi proton đi từ A đến B là \(9,6 \cdot {10^{ - 17}}J\).
Động năng của proton tại B bằng \(9,6 \cdot {10^{ - 17}}J\).
Vận tốc của proton tại B xấp xỉ \(3,39 \cdot {10^5}m/s\).
Đáp án: a) đúng; b) đúng; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Điện thế giảm theo chiều điện trường. Vì \({V_A} > {V_B}\), chiều từ A đến B là chiều điện trường. a) đúng.
b) \(A = q({V_A} - {V_B}) = 1,6 \cdot {10^{ - 19}} \cdot 600 = 9,6 \cdot {10^{ - 17}}J\). b) đúng.
c) Proton được thả không vận tốc đầu nên toàn bộ công của lực điện biến thành động năng: \({W_d} = 9,6 \cdot {10^{ - 17}}J\). c) đúng.
d) \(\frac{1}{2}m{v^2} = {W_d}\). Do đó \(v = \sqrt {\frac{{2{W_d}}}{m}} \approx 3,39 \cdot {10^5}m/s\). d) đúng.
Electron nhận công của lực điện có độ lớn \(4,0 \cdot {10^{ - 17}}J\).
Động năng của electron sau khi tăng tốc là \(4,0 \cdot {10^{ - 17}}J\).
Nếu bỏ qua vận tốc ban đầu, vận tốc electron đạt được xấp xỉ \(9,38 \cdot {10^6}m/s\).
Nếu hiệu điện thế tăng gấp đôi thì vận tốc electron cũng tăng gấp đôi.
Đáp án: a) đúng; b) đúng; c) đúng; d) sai.
Giải thích:
a) Độ lớn công của lực điện: \(A = |e|U = 1,6 \cdot {10^{ - 19}} \cdot 250 = 4,0 \cdot {10^{ - 17}}J\). a) đúng.
b) Electron bắt đầu từ trạng thái nghỉ nên \({W_d} = A = 4,0 \cdot {10^{ - 17}}J\). b) đúng.
c) \(v = \sqrt {\frac{{2{W_d}}}{{{m_e}}}} = \sqrt {\frac{{2 \cdot 4,0 \cdot {{10}^{ - 17}}}}{{9,1 \cdot {{10}^{ - 31}}}}} \approx 9,38 \cdot {10^6}m/s\). c) đúng.
d) Vì \({W_d} \propto U\) và \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\), nên \(v \propto \sqrt U \). Khi U tăng gấp đôi, vận tốc chỉ tăng \(\sqrt 2 \) lần. d) sai.
Lực điện luôn có phương vuông góc với đường sức điện.
Gia tốc của hạt luôn cùng hướng với điện trường.
Thành phần vận tốc theo phương đường sức tăng đều theo thời gian.
Nếu bỏ qua các lực khác, quỹ đạo của hạt là một nhánh parabol.
Đáp án: a) sai; b) đúng; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Lực điện tác dụng lên điện tích dương cùng phương, cùng chiều với điện trường, không vuông góc với đường sức. a) sai.
b) \(q > 0\) nên \(\vec F = q\vec E\), do đó gia tốc cùng hướng điện trường. b) đúng.
c) Gia tốc theo phương đường sức không đổi nên thành phần vận tốc theo phương này tăng đều theo thời gian. c) đúng.
d) Theo phương vuông góc với điện trường, vật chuyển động thẳng đều; theo phương điện trường, vật chuyển động biến đổi đều. Tổng hợp hai chuyển động tạo quỹ đạo parabol. d) đúng.
Gia tốc của hạt là \(5,0 \cdot {10^5}m/{s^2}\).
Cường độ điện trường tác dụng lên hạt là \(1,0 \cdot {10^4}V/m\).
Trong 0,1s, hạt đi được quãng đường \(2,5 \cdot {10^3}m\).
Nếu thời gian chuyển động tăng gấp đôi thì vận tốc của hạt tăng gấp đôi.
Đáp án: a) đúng; b) đúng; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Vì \({v_0} = 0\), \(a = \frac{v}{t} = \frac{{5,0 \cdot {{10}^4}}}{{0,1}} = 5,0 \cdot {10^5}m/{s^2}\). a) đúng.
b) \(E = \frac{{ma}}{q} = \frac{{4 \cdot {{10}^{ - 10}} \cdot 5,0 \cdot {{10}^5}}}{{2 \cdot {{10}^{ - 8}}}} = 1,0 \cdot {10^4}V/m\). b) đúng.
c) \(s = \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2} \cdot 5,0 \cdot {10^5} \cdot 0,{1^2} = 2,5 \cdot {10^3}m\). c) đúng.
d) Với chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, \(v = at\). Vì vậy thời gian tăng gấp đôi thì vận tốc tăng gấp đôi. d) đúng.
Độ lớn vận tốc theo phương ban đầu luôn không đổi.
Độ lớn vận tốc tổng hợp của electron luôn không đổi.
Động năng của electron tăng dần trong quá trình chuyển động.
Electron bị lệch khỏi phương chuyển động ban đầu theo chiều ngược chiều điện trường.
Đáp án: a) đúng; b) sai; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Theo phương ban đầu không có lực điện nên vận tốc thành phần theo phương này không đổi. a) đúng.
b) Electron chịu lực điện nên thành phần vận tốc theo phương điện trường thay đổi. Vì vậy độ lớn vận tốc tổng hợp thay đổi. b) sai.
c) Lực điện sinh công khi electron có độ dời theo phương lực điện, nên động năng thay đổi. Electron chuyển động lệch theo hướng lực điện, vì vậy động năng tăng. c) đúng.
d) Electron mang điện âm nên lực điện ngược chiều điện trường. Do đó quỹ đạo lệch theo chiều ngược chiều điện trường. d) đúng.
Công của lực điện trên đoạn AB bằng động năng của proton tại B.
Hiệu điện thế \({U_{AB}} = {V_A} - {V_B}\) có giá trị dương.
Độ lớn hiệu điện thế giữa A và B xấp xỉ 20,9kV.
Cường độ điện trường có độ lớn xấp xỉ \(1,05 \cdot {10^5}V/m\).
Đáp án: a) đúng; b) đúng; c) đúng; d) đúng.
Giải thích:
a) Proton được thả từ trạng thái nghỉ nên công của lực điện bằng độ tăng động năng, tức bằng động năng tại B. a) đúng.
b) Điện thế giảm theo chiều điện trường nên \({V_A} > {V_B}\). Vì vậy \({U_{AB}} > 0\). b) đúng.
c) \(\frac{1}{2}m{v^2} = q{U_{AB}}\). Suy ra \({U_{AB}} = \frac{{m{v^2}}}{{2q}} = \frac{{1,67 \cdot {{10}^{ - 27}} \cdot {{(2,0 \cdot {{10}^6})}^2}}}{{2 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}}} \approx 20,9 \cdot {10^3}V = 20,9kV\). c) đúng.
d) \(E = \frac{U}{d} = \frac{{20,9 \cdot {{10}^3}}}{{0,2}} \approx 1,05 \cdot {10^5}V/m\). d) đúng.
Đáp án: 0,2
Giải:
Lực điện \(F = qE = 5 \cdot {10^{ - 8}} \cdot 4,0 \cdot {10^3} = 2,0 \cdot {10^{ - 4}}N\). Gia tốc \(a = \frac{F}{m} = \frac{{2,0 \cdot {{10}^{ - 4}}}}{{2 \cdot {{10}^{ - 9}}}} = 1,0 \cdot {10^5}m/{s^2}\). Vì \({v_0} = 0\), \(v = at\), nên \(t = \frac{v}{a} = \frac{{2,0 \cdot {{10}^4}}}{{1,0 \cdot {{10}^5}}} = 0,2s\).
Đáp án: 1,33.10^7
Giải:
Công của lực điện biến thành động năng: \(\frac{1}{2}{m_e}{v^2} = |e|U\).
Suy ra \(v = \sqrt {\frac{{2|e|U}}{{{m_e}}}} = \sqrt {\frac{{2 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot 500}}{{9,1 \cdot {{10}^{ - 31}}}}} \approx 1,33 \cdot {10^7}m/s\).
Đáp án: 0,094
Giải:
Gia tốc hãm có độ lớn \(a = \frac{{qE}}{m} = \frac{{1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot 2,0 \cdot {{10}^4}}}{{1,67 \cdot {{10}^{ - 27}}}} \approx 1,92 \cdot {10^{12}}m/{s^2}\).
Dùng \(0 = v_0^2 - 2as\), suy ra \(s = \frac{{v_0^2}}{{2a}} = \frac{{{{(6,0 \cdot {{10}^5})}^2}}}{{2 \cdot 1,92 \cdot {{10}^{12}}}} \approx 0,094m\).
Đáp án: 5,0.10^3.
Giải:
\(a = \frac{v}{t} = \frac{{8,0 \cdot {{10}^4}}}{{0,4}} = 2,0 \cdot {10^5}m/{s^2}\). Vì \(qE = ma\), \(E = \frac{{ma}}{q} = \frac{{5 \cdot {{10}^{ - 10}} \cdot 2,0 \cdot {{10}^5}}}{{2 \cdot {{10}^{ - 8}}}} = 5,0 \cdot {10^3}V/m\).
Đáp án: 1,5.10^14
Giải:
Electron có vận tốc ban đầu theo phương điện trường bằng 0.
Do đó \({v_y} = at\). Suy ra \(a = \frac{{{v_y}}}{t} = \frac{{3,0 \cdot {{10}^6}}}{{2,0 \cdot {{10}^{ - 8}}}} = 1,5 \cdot {10^{14}}m/{s^2}\).
Đáp án: 5,36.10^5.
Giải:
\(qU = \frac{1}{2}m{v^2}\). Suy ra \(v = \sqrt {\frac{{2qU}}{m}} = \sqrt {\frac{{2 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot 1,5 \cdot {{10}^3}}}{{1,67 \cdot {{10}^{ - 27}}}}} \approx 5,36 \cdot {10^5}m/s\).
Đáp án: 0,015
Giải:
Electron mang điện âm nên khi chuyển động theo chiều điện trường, lực điện ngược chiều vận tốc và electron chậm dần. Ta có \(U = Ed\), nên \(d = \frac{U}{E} = \frac{{300}}{{2,0 \cdot {{10}^4}}} = 0,015m\).
Đáp án: 1,0.10^7.
Giải:
Từ \({v^2} = 2as\), suy ra \(a = \frac{{{v^2}}}{{2s}} = \frac{{{{(2,0 \cdot {{10}^4})}^2}}}{{2 \cdot 0,5}} = 4,0 \cdot {10^8}m/{s^2}\).
Khi đó \(E = \frac{{ma}}{q} = \frac{{1 \cdot {{10}^{ - 10}} \cdot 4,0 \cdot {{10}^8}}}{{4 \cdot {{10}^{ - 9}}}} = 1,0 \cdot {10^7}V/m\).
Đáp án: 284
Giải:
\(\frac{1}{2}{m_e}{v^2} = |e|U\). Suy ra \(U = \frac{{{m_e}{v^2}}}{{2|e|}} = \frac{{9,1 \cdot {{10}^{ - 31}} \cdot {{(1,0 \cdot {{10}^7})}^2}}}{{2 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}}} \approx 284V\).
Đáp án: 9,58.10^-3
Giải: Gia tốc theo phương điện trường là \(a = \frac{{qE}}{m} = \frac{{1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot 5,0 \cdot {{10}^3}}}{{1,67 \cdot {{10}^{ - 27}}}} \approx 4,79 \cdot {10^{11}}m/{s^2}\). Theo phương này, vận tốc ban đầu bằng 0 nên độ lệch là \(y = \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2} \cdot 4,79 \cdot {10^{11}} \cdot {(2,0 \cdot {10^{ - 7}})^2} \approx 9,58 \cdot {10^{ - 3}}m\).
Bạn có thích hoạt động này không?
Hãy lưu hoặc chia sẻ nội dung này đến mọi người.
Gợi ý cho bạn
Ý tưởng của bạn, bài học của bạn
Tự thiết kế đề thi, bài giảng hoặc flashcard theo cách riêng.
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-3izficdefgfoel0s9j8s-1786772791.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-emy0gtcksawvorajezvv-1786772460.jpg&w=3840&q=75)
