Bài 5.8 trang 12, 13 SBT Vật Lí 11

Đề bài

Bắn một êlectron 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 (Hình 5.1). Electron được tăng tốc trong điện trường. Ra khỏi điện trường, nó có vận tốc 1.10⁷ m/s.

a) Hãy cho biết dấu điện tích của các bản A và B của tụ điện.

b) Tính hiệu điện thế U_AB giữa hai bản. Điện tích của êlectron: -1,6.10 ^-19 C. Khối lượng của êlectron: 9,1.10 ^-31 kg.

Lời giải chi tiết

a) Muốn electron được tăng tốc trong điện trường thì nó phải bị bản A đẩy và bản B hút (Hình 5.1 ở phần đề bài). Như vậy, bản A phải tích điện âm và bản B phải tích điện dương.

b) Công của lực điện tác dụng lên electron bằng độ tăng động năng của electron:

\( - e{U_{AB}} = \dfrac{{mv_0^2}}{2} - \dfrac{{m{v^2}}}{2}\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_0} \approx 0m/s\\v = {10^7}m/s\\e = 1,{6.10^{ - 19}}C\\{m_e} = 9,{1.10^{ - 31}}kg\end{array} \right.\)

Suy ra:

\( \Rightarrow {U_{AB}} =  - \dfrac{{m{v^2}}}{{2e}} =  - \dfrac{{9,{{1.10}^{ - 31}}.{{\left( {{{10}^7}} \right)}^2}}}{{2.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right)}}= 284,4V\)