Câu hỏi
__ 10: Giữa hai mặt phẳng song song vô hạn mang điện đều mật độ bằng nhau nhưng trái dấu, cách nhau choảng d=1cm đặt nằm ngang, có một hạt mang điện khối lượng m=4cdot 10^-14kg Khi không có điện g, do sức cản của không khí, hạt rơi với vận tốc không đồi V_(1) . Khi giữa hai mặt phẳng này có hiệu điện I=600V thì hạt rơi chậm đi với vận tốc v_(2)=v_(1)/4 Tìm điện tích của hạt. số: __
Giải pháp
4.3
(361 Phiếu)
Thanh Tâm
thầy · Hướng dẫn 5 năm
Trả lời
Để giải bài toán này, chúng ta dụng các công thức liên quan đến điện trường và lực điện. Dưới đây là các bước giải:1. **Xác định lực điện tác dụng lên hạt:** Khi có hiệu điện thế
giữa hai mặt phẳng, lực điện tác dụng lên hạt mang điện tích
là:
Trong đó
là cường độ điện trường giữa hai mặt phẳng. Cường độ điện trường
có thể tính bằng:
2. **Tính lực điện:**
3. **Sử dụng định luật II Newton để tìm gia tốc của hạt:** Lực điện
gây ra gia tốc
cho hạt:
4. **Liên hệ giữa gia tốc và vận tốc:** Vận tốc ban đầu của hạt khi không có điện là
. Khi có hiệu điện thế, vận tốc giảm xuống còn
. Gia tốc
cũng có thể biểu diễn qua vận tốc:
Giả sử thời gian
không đổi, ta có:
5. **Kết hợp các phương trình:** Từ (3) và (4), ta có:
Giải phương trình này để tìm
:
6. **Tìm điện tích
:** Để tìm
, cần biết thêm thông tin về vận tốc
và thời gian
. Tuy nhiên, nếu giả sử
và
là các hằng số, ta có thể kết luận rằng điện tích
tỉ lệ thuận với
và nghịch với
.Vì vậy, điện tích của hạt phụ thuộc vào điều kiện ban đầu của vận tốc và thời gian. Nếu có thêm thông tin về
và
, ta có thể tính toán cụ thể hơn.