Bắn một êlectron với vận tốc v0 vào điện trường đều giữa hai bản kim loai phẳng

Giải SBT Lí 11 Bài 5. Điện thế. Hiệu điện thế

Bài 5.10 trang 13 Sách bài tập Vật lí 11: Bắn một êlectron với vận tốc v₀ vào điện trường đều giữa hai bản kim loai phẳng theo phương song song, cách đều hai bản kim loại (Hình 5.2). Hiệu điện thế giữa hai bản là U.

a) Electron sẽ bị lệch về phía bản dương hay bản âm?

b) Biết rằng êlectron bay ra khỏi điện trường tại điểm nằm sát mép một bản. Viết biểu thức tính công của lực điện trong sự dịch chuyển của êlectron trong điện trường.

c) Viết công thức tính động năng của êlectron khi bắt đầu ra khỏi điện trường.

Lời giải

a) Electron chịu tác dụng của $\overrightarrow{F_d}$ có phương thẳng đứng, chiều từ âm sang dương (do electron mang điện âm, và điện trường có phương thẳng đứng, chiều từ dương sang âm). Vậy electron chuyển động về phía bản dương.

b) Gọi O là điểm mà electron bắt đầu bay vào điện trường của tụ điện.

A là điểm mà electron bắt đầu bay ra khỏi tụ điện, A nằm sát mép bản dương.

d là khoảng cách giữa hai bản.

d_AO là khoảng cách giữa hình chiếu của điểm A trên và điểm O.

U là hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm.

E là cường độ điện trường giữa hai bản (Hình 5.2G).

Ta có U = Ed; U_AO = Ed_AO với $d_{AO}=\frac{d}{2}$ thì $U_{AO}=\frac{U}{2}$

Công của lực điện tác dụng lên electron là

A_AO = eU_AO với e < 0.

Vì U_OA = - U_AO nên ta có  $A_{AO}=\frac{-eU}{2}$

c) Công của lực điện làm tăng động năng của electron:

$A_{OA} =W_{dA} -W_{do}\iff W_{dA} =W_{do}+A_{OA}\iff W_{dA}=\frac{m{v}_0^2}{2}-\frac{eU}{2}$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 5.1 trang 11 SBT Lí 11: Biểu thức nào dưới đây biểu diễn một đại lượng có đơn vị là vôn

Bài 5.2 trang 11 SBT Lí 11: Thế năng của một êlectron tại điểm M trong điện trường của một điện...

Bài 5.3 trang 12 SBT Lí 11: Một êlectron (-e = -1,6.10^-19 C) bay từ điểm M đến điểm N trong một...

Bài 5.4 trang 12 SBT Lí 11: Thả một ion dương cho chuyển động không vận tốc đầu từ một điểm...

Bài 5.5 trang 12 SBT Lí 11: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là U_MN = 40 V. Chọn câu chắc chắn...

Bài 5.6 trang 12 SBT Lí 11: Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện...

Bài 5.7 trang 12 SBT Lí 11: Một quả cầu nhỏ bằng kim loại được treo bằng một sợi dây chỉ mảnh...

Bài 5.8 trang 12 SBT Lí 11: Bắn một êlectron với vận tốc đầu rất nhỏ vào một điện trường đều

Bài 5.9 trang 13 SBT Lí 11: Ở sát mặt Trái Đất, vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ...

Lý thuyết Điện thế. Hiệu điện thế

Trắc nghiệm Điện thế. Hiệu điện thế có đáp án