Bài 16.8* trang 40 SBT Vật Lí 11

Đề bài

Chứng minh rằng trong ống tia catôt, vận tốc của êlectron khi đến anôt được tính theo công thức :

\(v = \sqrt {{{2eU} \over m}} \)

trong đó m là khối lượng và e là độ lớn điện tích của êlectron, U là hiệu điện thế giữa anôt A và catôt K của điôt chân không. Bỏ qua vận tốc ban đầu của electron khi mới bứt ra khỏi catôt.

Lời giải chi tiết

Gọi U là hiệu điện thế giữa anôt và catôt. Trong điôt chân không, êlectron chịu tác dụng của lực điện trường, bay từ catôt đến anôt. Khi đó độ biến thiên động năng của êlectron có giá trị bằng công của lực điện trường :

\(\dfrac{mv^2}{2} - \dfrac{mv_0^2}{2} = eU\)

Vì vận tốc chuyển động nhiệt của êlectron khá nhỏ có thể bỏ qua, nên có thể xem như êlectron rời khỏi catôt với vận tốc v₀ = 0. Như vậy, ta suy ra :

\(\dfrac{mv^2}{2} = eU \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{2eU}{m}} \)