Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn

Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn d = 5 cm

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện - Chân trời sáng tạo

Bài 13.7 (VD) trang 51 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn d = 5 cm có một hạt bụi kim loại tích điện âm, khối lượng $m={2.10}^{-6}\text{ g}$  đang lơ lửng tại vị trí cách đều hai tấm kim loại như Hình 13.5. Biết rằng hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại khi đó là $U=1000\text{ V}$ . Nếu hiệu điện điện thế đột ngột giảm đến giá trị $U^{\text{'}}=850\text{ V}$ , hạt bụi kim loại sẽ chuyển động về tấm nào? Sau bao lâu thì hạt bụi này chạm đến một trong hai tấm kim loại nói trên? Lấy $g=9,8{\text{ m/s}}^{\text{2}}$ .

Lời giải:

Khi $U=1000\text{ V}$ , vì hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Khi đó, bản tích điện dương sẽ ở trên và bản tích điện âm sẽ ở dưới. Ta có: $F_{\text{d}}=P\Rightarrow \left|q\right|E=mg\Rightarrow \left|q\right|=\frac{mg}{E}=\frac{mgd}{U}=\frac{\left(2\cdot {10}^{-9}\right)\cdot 9,8\cdot \left(5\cdot {10}^{-2}\right)}{1000}=9,8\cdot {10}^{-13}\text{C}$

Khi hiệu điện thế giảm đến , vì lực điện giảm so với ban đầu nên hạt sẽ rơi xuống bản âm với gia tốc: $a=\frac{P-F_{\text{a}}^{\text{'}}}{m}=\frac{mg-\left|q\right|\frac{U^{\text{'}}}{d}}{m}=\frac{\left(2\cdot {10}^{-9}\right)\cdot 9,8-9,8\cdot {10}^{-13}\cdot \frac{850}{5\cdot {10}^{-2}}}{2\cdot {10}^{-9}}=1,47{\text{ m/s}}^{\text{2}}$

Thời gian hạt bụi kim loại chuyển động đến khi gặp bản âm là:

$t=\sqrt{\frac{2s}{a}}=\sqrt{\frac{2\cdot \left(2,5\cdot {10}^{-2}\right)}{1,47}}=\frac{\sqrt{15}}{21}\approx 0,18\text{ s}$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện hay khác:

• Câu 13.1 (B) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích....

• Câu 13.2 (B) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Chọn từ/cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào chỗ trống: điện trường, âm, từ trường, công...

• Câu 13.3 (H) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Có bao nhiêu phát biểu sau đây là không chính xác?Công của lực điện bằng độ giảm thế năng điện....

• Câu 13.4 (H) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong vùng không gian có điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu, xét một điện tích q chuyển động trên đường thẳng ....

• Câu 13.5 (H) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho một hạt mang điện dương chuyển động từ điểm A đến điểm B, C, D theo các quỹ đạo khác nhau trong điện trường đều như Hình 13.1....

• Câu 13.6 (VD) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích q chuyển động từ điểm A đến P theo lộ trình như Hình 13.2 ...

• Bài 13.1 (B) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi thả một electron không có vận tốc ban đầu trong một điện trường đều thì electron chuyển động như thế nào....

• Bài 13.2 (B) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho hai bản kim loại phẳng đặt song song, tích điện trái dấu. Thả một electron không vận tốc ban đầu vào điện trường giữa hai bản kim loại trên....

• Bài 13.3 (H) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho một hạt nhân nguyên tử helium chuyển động ngược chiều đường sức điện của một điện trường đều với tốc độ ban đầu là ....

• Bài 13.4 (H) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Một hạt bụi mang điện tích $q=1\mu \text{C}$  có khối lượng m đang nằm cân bằng trong một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng nằm ngang....

• Bài 13.5 (H) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét một vùng không gian có điện trường đều, cho 3 điểm A , B, C tạo thành một tam giác đều có độ dài các cạnh ....

• Bài 13.6 (VD) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C mang điện với bản A và C tích điện âm còn bản B tích điện dương....

• Bài 13.8 (VD) trang 51 Sách bài tập Vật Lí 11: 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),... ....

• Bài 13.9 (VD) trang 52 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho quả cầu kim loại A mang điện tích $q_{\text{A}}=3\mu \text{C}$  được giữ cố định trên một giá đỡ cách điện....