Hướng dẫn giải chi tiết các bài tập về Quỹ đạo của electron trong điện trường chọn lọc môn Vật Lý 11

GIẢI BÀI TẬP QUỸ ĐẠO CỦA ELECTRON TRONG ĐIỆN TRƯỜNG

Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản kim loại phẳng. Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên. Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Xác định điện tích của hạt bụi. Lấy g = 10 m/s².

A. 8,3.10^-8 C      

B. 8,0.10^-10 C      

C. 3,8.10^-10 C      

D. 8,9.10^-11 C

Giải

Hạt bụi nằm cân bằng, chịu tác dụng của trọng lực và lực điện. Vì trọng lực hướng xuống nên lực điện hướng lên trên.

- Mà cường độ điện trường hướng từ dưới lên trên nên điện tích q dương:

P=F ó mg = qE = qU/d

=> q = mgd/U = 8,3.10^-8C

- Chọn A.

Bắn một electron với vận tốc đầu rất nhỏ vào một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng theo phương song song với các đường sức điện. Electron được tăng tốc trong điện trường. Ra khỏi điện trường, nó có vận tốc bằng 10⁷ m/s. Tính hiệu điện thế giữa U_AB giữa hai bản. Điện tích của electron -1,6.10^-19 C. Khối lượng của electron là 9,1.10^-31 kg.

A. 284 V                  B. -284 V                           C. -248 V                            D. 248 V

Giải

- Công của lực điện trường tác dụng lên electron bằng độ biến thiên động năng:

A=qU_AB= mv²/2

=> U_AB=mv²/2q = -284V

- Chọn B.

Nối hai cực của nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50 V lên hai bản của tụ điện phẳng có khoảng cách giữa hai bản tụ bằng 5 cm. Trong vùng không gian giữa hai bản tụ, 1 proton có điện tích 1,6.10^-19 C và khối lượng 1,67.10^-27 kg chuyển động từ điểm M cách bản âm của tụ điện 6 cm đến điểm N cách bản âm của tụ 2 cm. Biết tốc độ của proton tại M bằng 10⁵ m/s. Tốc độ của proton tại N bằng

A. 1,33.10⁵ m/s      

B. 3,57.10⁵ m/s      

C. 1,73.10⁵ m/s      

D. 1,57.10⁶ m/s

Giải

- Cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện là:

E=U/d= 50/0,02 = 1000V/m

→ Lực điện trường tác dụng lên điện tích là:

 F = qE = 1,6.10^-19.1000 = 1,6.10^-16 N

Định luật II Niu – tơn có F = ma → điện tích di chuyển trong điện trường với gia tốc:

a=F/m=9,58.10¹⁰m/s²

Lại có: v_N² - v_M² = 2as

=> v_N= 1,33.10⁵m/s

- Chọn A.

...

---(Nội dung đầy đủ các bài tập, các em vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)--- 

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Hướng dẫn giải chi tiết các bài tập về Quỹ đạo của electron trong điện trường chọn lọc môn Vật Lý 11 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập