Trang chủ
/
Vật lý
/
Một electron chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường đều có cường độ E=364V/m . Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc v=1,6cdot 10^6m/s . Vecto vận tốc của electron cùng hướng với đường sức điện. Biết e=-1,6cdot 10^-19C và m_(e)=9,1cdot 10^-31kg . Hãy xác định a)Gia tốc của electon. b)Electron đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không ? c)Thời gian đê electron chuyển động đến khi vận tốc của nó bằng 0? d)Sau bao lâu kê từ lúc xuất phát,electron lại trở về điểm M ?

Câu hỏi

Một electron chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường đều có cường độ
E=364V/m . Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc v=1,6cdot 10^6m/s . Vecto vận tốc của
electron cùng hướng với đường sức điện. Biết e=-1,6cdot 10^-19C và m_(e)=9,1cdot 10^-31kg . Hãy xác định
a)Gia tốc của electon.
b)Electron đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không ?
c)Thời gian đê electron chuyển động đến khi vận tốc của nó bằng 0?
d)Sau bao lâu kê từ lúc xuất phát,electron lại trở về điểm M ?
zoom-out-in

Một electron chuyển động dọc theo một đường sức của điện trường đều có cường độ E=364V/m . Electron xuất phát từ điểm M với vận tốc v=1,6cdot 10^6m/s . Vecto vận tốc của electron cùng hướng với đường sức điện. Biết e=-1,6cdot 10^-19C và m_(e)=9,1cdot 10^-31kg . Hãy xác định a)Gia tốc của electon. b)Electron đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không ? c)Thời gian đê electron chuyển động đến khi vận tốc của nó bằng 0? d)Sau bao lâu kê từ lúc xuất phát,electron lại trở về điểm M ?

expert verifiedXác minh chuyên gia

Giải pháp

4.4(326 phiếu bầu)
avatar
Tuyếtthầy · Hướng dẫn 5 năm

Trả lời

Để giải quyết các câu hỏi này, chúng ta sẽ sử dụng các công thức vật lý cơ bản liên quan đến chuyển động của electron trong điện trường.<br /><br />### a) Gia tốc của electron<br /><br />Gia tốc \(a\) của electron trong điện trường được tính bằng công thức:<br />\[ a = \frac{F}{m_e} \]<br />Trong đó \(F\) là lực điện tác dụng lên electron, \(F = eE\).<br /><br />Vậy:<br />\[ a = \frac{eE}{m_e} \]<br /><br />Thay các giá trị đã cho vào:<br />\[ e = -1,6 \cdot 10^{-19} \, C \]<br />\[ E = 364 \, V/m \]<br />\[ m_e = 9,1 \cdot 10^{-31} \, kg \]<br /><br />Ta có:<br />\[ a = \frac{(-1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot 364}{9,1 \cdot 10^{-31}} \]<br />\[ a \approx -6,4 \cdot 10^{12} \, m/s^2 \]<br /><br />### b) Electron đi được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không?<br /><br />Quãng đường \(s\) mà electron đi được khi vận tốc của nó giảm xuống bằng 0 được tính bằng công thức:<br />\[ v^2 = u^2 + 2as \]<br />Trong đó \(v = 0\) (vận tốc cuối), \(u = 1,6 \cdot 10^6 \, m/s\) (vận tốc ban đầu), và \(a = -6,4 \cdot 10^{12} \, m/s^2\).<br /><br />Từ công thức trên, ta có:<br />\[ 0 = (1,6 \cdot 10^6)^2 + 2(-6,4 \cdot 10^{12})s \]<br />\[ 0 = 2,56 \cdot 10^{12} - 12,8 \cdot 10^{12}s \]<br />\[ 12,8 \cdot 10^{12}s = 2,56 \cdot 10^{12} \]<br />\[ s = \frac{2,56 \cdot 10^{12}}{12,8 \cdot 10^{12}} \]<br />\[ s = 0,2 \, m \]<br /><br />### c) Thời gian để electron chuyển động đến khi vận tốc của nó bằng 0?<br /><br />Thời gian \(t\) mà electron cần để chuyển động đến khi vận tốc của nó bằng 0 được tính bằng công thức:<br />\[ v = u + at \]<br />Trong đó \(v = 0\), \(u = 1,6 \cdot 10^6 \, m/s\), và \(a = -6,4 \cdot 10^{12} \, m/s^2\).<br /><br />Từ công thức trên, ta có:<br />\[ 0 = 1,6 \cdot 10^6 - 6,4 \cdot 10^{12}t \]<br />\[ 6,4 \cdot 10^{12}t = 1,6 \cdot 10^6 \]<br />\[ t = \frac{1,6 \cdot 10^6}{6,4 \cdot 10^{12}} \]<br />\[ t = 2,5 \cdot 10^{-7} \, s \]<br /><br />### d) Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát, electron lại trở về điểm M?<br /><br />Vì electron chuyển động theo đường sức điện và gia tốc có hướng ngược lại với vận tốc, nên sau một thời gian nhất định, electron sẽ trở về điểm xuất phát M. Thời gian này chính là gấp đôi thời gian cần để vận tốc giảm xuống bằng 0.<br /><br />\[ T = 2t = 2 \cdot 2,5 \cdot 10^{-7} \, s \]<br />\[ T = 5 \cdot 10^{-7} \, s \]<br /><br />Vậy, sau \cdot 10^{-7} \, s\) kể từ lúc xuất phát, electron sẽ trở về điểm M.