Trong các máy gia tốc hạt (cyclotron), các hạt tích điện được gia tốc giống như cách chúng được gia tốc

Trong các máy gia tốc hạt (cyclotron), các hạt tích điện được gia tốc giống như cách chúng được gia tốc trong các ống phóng điện tử, tức là thông qua một hiệu điện thế. Giả sử một proton được bơm với tốc độ ban đầu 1,00.10 m/s vào giữa hai bản phẳng cách nhau 5,00 cm (Hình 3.10). Sau đó, proton tăng tốc và thoát ra ngoài qua lỗ ở bản đối diện. Coi điện trường giữa hai bản là đều. Hướng x dương là hướng sang phải.

Sách bài tập Vật Lí 11 Chủ đề 3: Điện trường - Cánh diều

Câu 3.39 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong các máy gia tốc hạt (cyclotron), các hạt tích điện được gia tốc giống như cách chúng được gia tốc trong các ống phóng điện tử, tức là thông qua một hiệu điện thế. Giả sử một proton được bơm với tốc độ ban đầu 1,00.10⁶ m/s vào giữa hai bản phẳng cách nhau 5,00 cm (Hình 3.10). Sau đó, proton tăng tốc và thoát ra ngoài qua lỗ ở bản đối diện. Coi điện trường giữa hai bản là đều. Hướng x dương là hướng sang phải.

a) Tìm hiệu điện thế giữa hai bản, nếu tốc độ thoát của proton là 3,00.10⁶ m/s.

b) Tính độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản.

Lời giải:

a) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, ta có: $\Delta W_{\text{d}}+\Delta W_{\text{t}}=\Delta W_{\text{d}}+qU=0$

$U=-\frac{\Delta W_{\text{d}}}{q}=-\frac{m_{\text{p}}}{2q}\left(v_2^2-v_1^2\right)=-\frac{\left({\mathrm{1,67.10}}^{-27} \text{kg}\right)}{2\left({\mathrm{1,60.10}}^{-19}\text{C}\right)}\left[{\left({\mathrm{3,00.10}}^6 \text{m/s}\right)}^2-{\left({\mathrm{1,00.10}}^6 \text{m/s}\right)}^2\right]$

$\to U=-{\mathrm{4,18.10}}^4 \text{V}$

b) Độ lớn cường độ điện trường: $E=\frac{U}{d}=\frac{{\mathrm{4,18.10}}^4 \text{V}}{\mathrm{0,050} \text{m}}={\mathrm{8,36.10}}^5 \text{N/C}$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Chủ đề 3: Điện trường hay khác:

• Câu 1 trang 32 Sách bài tập Vật Lí 11: Ba điện tích được đặt ở ba đỉnh của một hình vuông có cạnh là 20 cm (Hình 3.1a) ....

• Câu 2 trang 33 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích thử dương $q_1={\mathrm{2,0.10}}^{-9}C$ được đặt ở một vị trí trong một điện trường ....

• Câu 3 trang 33 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho mạch điện Hình 3.2, trong đó $C_1=\mathrm{6,00}\mu \text{F}$, $C_2=\mathrm{3,00}\mu \text{F}$ và $U=\mathrm{20,0} \text{V}$ ....

• Câu 3.1 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 11: Vật A được treo lơ lửng gần một bức tường trung hoà thì bị hút vào tường. ....

• Câu 3.2 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 11: Một nhóm học sinh làm thí nghiệm về sự nhiễm điện của ba vật A, B, C ....

• Câu 3.3 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Vật A mang điện với điện tích 2 μC, vật B mang điện với điện tích 6 μC ....

• Câu 3.4 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích q đặt tại điểm chính giữa đoạn thẳng nối hai điện tích Q bằng nhau ....

• Câu 3.5 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, mang điện tích 2Q và -Q được đặt cách nhau một khoảng r ....

• Câu 3.6 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Tính độ lớn lực tương tác điện giữa điện tích –2,4 μC và điện tích 5,3 μC đặt cách nhau 58 cm ....

• Câu 3.7 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Lực tương tác điện giữa điện tích 4,0 μC và điện tích –3,0 μC là 1,7.10_-1 N ....

• Câu 3.8 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai vật tích điện giống hệt nhau tác dụng lên nhau một lực 2,0.10_-2 N ....

• Câu 3.9 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích trái dấu tác dụng lên nhau một lực hút có độ lớn 8,0 N ....

• Câu 3.10 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai vật giống nhau có điện tích lần lượt là 6,0 μC và –2,0 μC ....

• Câu 3.11 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 11: Một proton cô lập được đặt cố định trên một bề mặt nằm ngang ....

• Câu 3.12 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: Ba điện tích được đặt tại ba điểm cố định trong mặt phẳng tạo thành một tam giác vuông ABC ....

• Câu 3.13 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: Ba điện tích nằm trong một mặt phẳng, $q_1=\mathrm{3,0}\mu \text{C}$, $q_2=-\mathrm{5,0}\mu \text{C;\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}{q}_3=\mathrm{6,0}\mu \text{C}$ (Hình 3.4) ....

• Câu 3.14 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai quả cầu nhỏ được tích điện như nhau, mỗi quả có khối lượng 1,5 g ....

• Câu 3.15 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai quả cầu, mỗi quả có khối lượng 2,0 g được gắn vào mỗi đầu một sợi dây mềm, cách điện, dài 1,2 m ....

• Câu 3.16 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 11: Khoảng cách trung bình giữa electron và proton trong nguyên tử hydro là 5,3.10_-11 m ....

• Câu 3.17 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích thử 1 μC được đặt tại điểm P mà điện trường do các điện tích khác gây ra theo hướng nằm ngang ....

• Câu 3.18 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: Giả sử đặt mỗi electron và proton riêng biệt trong một điện trường và hai điện trường này giống hệt nhau ....

• Câu 3.19 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: Sắp xếp độ lớn cường độ điện trường tại các điểm A, B và C trong Hình 3.6 ....

• Câu 3.20 trang 37 Sách bài tập Vật Lí 11: Đơn vị cường độ điện trường có thể được tính bằng N/C hoặc vôn trên mét, V/m ....

• Câu 3.21 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích q¹ = 4nC chịu một lực có độ lớn 3.10_-5. N và hướng về phía đông khi đặt tại một vị trí ....

• Câu 3.22 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích dương 3,2.10_-5 C chịu một lực 4,8 N và hướng nằm ngang sang phải khi đặt trong một điện trường ....

• Câu 3.23 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Tại vị trí A có một cường độ điện trường hướng đông với độ lớn 3,8.10₃ N/C ....

• Câu 3.24 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích –2,8.10_-6 C chịu một lực điện có độ lớn 0,070 N và hướng nằm ngang sang phải ....

• Câu 3.25 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích được đặt tại một điểm có cường độ điện trường hướng về phía tây với độ lớn 1,60.10₄ N/C ....

• Câu 3.26 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Tìm cường độ điện trường tại điểm cách điện tích điểm -2,8 μC một đoạn 18,0 cm. ....

• Câu 3.27 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Cường độ điện trường tại điểm cách một điện tích điểm 0,20 m có độ lớn 2,8.10₆ N/C, hướng về phía điện tích ....

• Câu 3.28 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích điểm –40,0 μC và 50,0 μC đặt cách nhau 12,0 cm ....

• Câu 3.29 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điểm A và B cách nhau 5,0 cm. Điện tích tại A là 46 μC, tại B là 82 μC ....

• Câu 3.30 trang 38 Sách bài tập Vật Lí 11: Hai điện tích được đặt tại hai điểm A và B (Hình 3.8). Điện tích tại A là 14 nC, tại B là 12 nC ....

• Câu 3.31 trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Người ta làm thí nghiệm, cho những giọt dầu nhỏ mang điện tích âm với độ lớn điện tích khác nhau rơi trong điện trường ....

• Câu 3.32 trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Một electron được thả cho chuyển động trong một điện trường đều từ trạng thái nghỉ ....

• Câu 3.33 trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Hình 3.9 là đồ thị biểu diễn điện thế theo vị trí. Nếu một hạt mang điện dương được đặt tại điểm A thì nó sẽ ....

• Câu 3.34 trang 39 Sách bài tập Vật Lí 11: Nếu một hạt mang điện âm được đặt tại điểm B trong Hình 3.9 và được đẩy nhẹ về phía bên phải, thì sau đó nó sẽ ....

• Câu 3.35 trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Một electron ban đầu ở trạng thái nghỉ tăng tốc qua hiệu điện thế 1 V, thu được động năng ....

• Câu 3.36 trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Một tụ điện gồm hai bản mỏng song song với nhau, một bản có diện tích bằng hai lần bản kia ....

• Câu 3.37 trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Một proton được thả cho chuyển động từ trạng thái nghỉ, ở vị trí x = -2,00cm ....

• Câu 3.38 trang 40 Sách bài tập Vật Lí 11: Một máy kích thích tim được sạc đầy chứa 1,20 kJ năng lượng trong tụ điện của máy ....

• Câu 3.40 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Một tụ điện gồm hai bản song song, khoảng cách giữa hai bản là d = 1,00.10_-3m ....

• Câu 3.41 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Bộ tụ điện ghép song song (Hình 3.11) gồm: $C_1=\mathrm{3,00}\mu \text{F}$; $C_2=\mathrm{6,00}\mu \text{F}$; $C_3=\mathrm{12,0}\mu \text{F}$; $C_4=\mathrm{24,0}\mu \text{F}$ ....

• Câu 3.42 trang 41 Sách bài tập Vật Lí 11: Bốn tụ điện được mắc nối tiếp (Hình 3.12) ....

• Câu 3.43 trang 42 Sách bài tập Vật Lí 11: Bộ tụ điện ghép như Hình 3.13. Điện dung của các tụ điện có giá trị ....