Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản

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

Bài 5.6 trang 12 Sách bài tập Vật lí 11: 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.

Lời giải

Các lực tác dụng vào hạt bụi: trọng lực $\overrightarrow{P}$, lực điện $\overrightarrow{F_d}$.

Hạt bụi nằm cân bằng nên:

$\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F_d}=0\iff \overrightarrow{P}=-\overrightarrow{F_d}\iff \left\{\begin{array}{l}\overrightarrow{P}\uparrow \downarrow \overrightarrow{F_d}\\ P=F_d\end{array}\right.$

Vì trọng lực hướng xuống, nên lực điện phải hướng lên. Vậy lực điện cùng chiều với đường sức điện nên điện tích q của hạt bụi phải là điện tích dương (Hình 5.1G).

Ta có: F = qE với $E=\frac{U}{d}$và P = mg

Vì $F=P\iff \frac{qU}{d}=mg\iff q=\frac{mgd}{U}=8,{3.10}^{-11}C$

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 5.7 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...

Bài 5.10 trang 13 SBT Lí 11:  Bắn một êlectron với vận tốc v₀ vào điện trường đều giữa hai bản kim...

Lý thuyết Điện thế. Hiệu điện thế

Trắc nghiệm Điện thế. Hiệu điện thế có đáp án