Hình 3 mô tả đèn điện tử chân không, bao gồm bóng đèn thuỷ tinh đã hút chân không

Giải Vật lí 11 Bài tập chủ đề 4

Câu hỏi 6 trang 105 Vật Lí 11: Hình 3 mô tả đèn điện tử chân không, bao gồm bóng đèn thuỷ tinh đã hút chân không (áp suất trong bóng đèn còn khoảng 10^-6 mmHg). Bên trong bóng đèn có hai cực: anode là một bản kim loại, còn cathode là dây vonfam bị đốt nóng, làm bật ra các electron tự do hay còn gọi là các điện tử tự do. Nối anode và cathode với nguồn điện một chiều thì các electron chuyển động thành dòng và tạo thành dòng điện có cường độ 4,5 mA.

a) Tính điện lượng chuyển qua ampe kế trong 3 phút.

b) Tính số electron di chuyển qua anode trong 3 phút.

c) Cho biết hiệu điện thế giữa anode và cathode là 75 V. Tính năng lượng một electron thu được khi nó di chuyển từ cathode đến anode?

Lời giải:

a) Điện lượng chuyển qua ampe kế trong 3 phút là

∆q = I.∆t = 4,5.10^–3.3.60 = 0,81 (C)

b) Số electron dịch chuyển qua anode trong 3 phút là

$n=\frac{\Delta q}{e}=\frac{\mathrm{0,81}}{{\mathrm{1,6.10}}^{-19}}={\mathrm{5,0625.10}}^{18}$

c) Năng lượng một electron thu được khi nó di chuyển từ cathode đến anode là

$W=\frac{QU}{2}=\frac{{\mathrm{1,6.10}}^{-19}.75}{2}={6.10}^{-18}J$