Giải SGK Vật lí 11 KNTT Bài 18. Điện trường đều có đáp án

Có tồn tại những vùng điện trường mà cường độ điện trường tại mỗi điểm có giá trị như nhau, đó là điện trường đều. Điện trường đều là điện trường mà cường độ điện trường tại mỗi điểm có giá trị bằng nhau về độ lớn, giống nhau về phương và chiều.

Cường độ điện trường: $E=\frac{U}{d}=\frac{120000}{\mathrm{0,02}}={6.10}^{6}V/m$

Lực điện trường tác dụng lên electron có độ lớn:

$F=\left|q\right|E={\mathrm{1,6.10}}^{-19}{\mathrm{.6.10}}^6={\mathrm{9,6.10}}^{-13}\text{}N$

a) Chuyển động của điện tích bay vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện tương tự như chuyển động ném ngang của một vật khối lượng m trong trường trọng lực.

Ta có: $F=\left|q\right|E=\left|q\right|\frac{U}{d}=ma$

Vận tốc của chuyển động cũng được phân tích làm 2 thành phần

Ox: $v_x=v_0$

Oy: $v_y=a_{y}t=\frac{F}{m}.t=\frac{\left|q\right|U}{md}t$

b) Dự đoán quỹ đạo chuyển động có dạng một nhánh của parabol.

Hệ thống lái tia gồm hai bản kim loại được nối với hai cực của nguồn điện.

- Khi electron đi qua bản lái tia theo phương y thì eletron bị hút về phía bản cực dương, sau khi đi ra khỏi bản lái tia theo phương y thì chùm tia electron này đã bị lệch theo phương y (so với phương ban đầu).

- Chùm electron tiếp tục đi vào bản lái tia theo phương x, electron bị hút về phía bản cực dương, sau khi đi ra khỏi bản lái tia theo phương x thì chùm tia đập vào màn huỳnh quang tạo ra mỗi điểm sáng.

- Khi đặt các hiệu điện thế thích hợp vào hai cặp bản đó, ta có thể điều khiển chùm electron đập vào vị trí xác định trên màn huỳnh quang. Các cực được cấu tạo, xếp đặt và có các điện thế sao cho chùm electron một mặt được tăng tốc, mặt khác được hội tụ lại để chỉ gây ra một điểm sáng nhỏ trên màn huỳnh quang.

- Nhiều chùm tia đi qua sẽ cho nhiều điểm sáng, tổng hợp các điểm sáng trên màn cho ta hình ảnh cần chiếu.

- Với trình độ khoa học kĩ thuật cao, con người có thể dễ dàng tạo ra ion âm bằng cách:

+ Sử dụng điện áp cao, điện ly (ion hóa) không khí để tạo ra ion âm.

+ Hoặc là từ những nguyên liệu thiên nhiên như các loại khoáng thạch, đá thạch, nham thạch và rong biển có chứa anbumin,.. đều có khả năng phát xạ ra ion âm cao, các nhà khoa học đã tiến hành đưa các ứng dụng khoa học kỹ thuật và gia công chúng trở thành bột mịn. Các bột mịn này sẽ được kết hợp với các vật liệu cao phân tử để tạo thành ion âm nhân tạo.

- Tác dụng của điện trường đều của Trái Đất đối với chuyển động của chùm ion âm: Vì ngay sát bề mặt của Trái Đất có điện trường theo phương thẳng đứng hướng từ trên xuống nên các chùm ion âm luôn bị đẩy và có thể lơ lửng trong không khí. Mà các chất gây ô nhiễm, khói bụi, vi khuẩn,... trong không khí đều mang điện tích dương, vì thế ion âm sẽ hút các ion dương này, trung hòa chúng khiến chúng rơi xuống đất, giúp không khí trở nên sạch sẽ và trong lành hơn.

Hệ thống lái tia gồm hai bản kim loại được nối với hai cực của nguồn điện. Khi đặt các hiệu điện thế thích hợp vào hai cặp bản đó, ta có thể điều khiển chùm electron đập vào vị trí xác định trên màn huỳnh quang. Các cực được cấu tạo, xếp đặt và có các điện thế sao cho chùm electron một mặt được tăng tốc, mặt khác được hội tụ lại để chỉ gây ra một điểm sáng nhỏ trên màn huỳnh quang.