Chương I: Chuyển động của các điện tích trong điện trường đều

Chương I: Bài tập công của lực điện, hiệu điện thế

Bài tập về sự chuyển động của các điện tích trong điện trường đều, vật lý lớp 11, chương điện tích, chương trình vật lý lớp 11 THPT cơ bản và nâng cao

I / Tóm tắt lý thuyết

1 / Tăng tốc phí

mộta & rarr; = FmF → m = qEmqE → m

Độ lớn gia tốc

a = FmFm = |q|Em| q | Em = |q|Um.d| q | Ừm.d

Trong đó:

  • m: khối lượng điện tích (kg) me = 9,1.10-31kg
  • q: điện tích (C)
  • U: chênh lệch tiềm năng (V)
  • d: khoảng cách giữa hai điểm dọc theo đường sức (m)
  • E: cường độ điện trường (V / m)

2 / Chuyển động của điện tích dọc theo đường sức điện trường – q <0: chuyển động cùng chiều điện trường là chuyển động thẳng biến đổi đều có gia tốc - q < 0: motion in the opposite direction of the electric field is a uniformly slow linear motion – q > 0: chuyển động cùng chiều điện trường là chuyển động thẳng biến đổi đều gia tốc – q> 0: chuyển động ngược chiều điện trường là chuyển động thẳng biến đổi đều giảm tốc.

Công thức cho chuyển động thẳng biến đổi đều

v = vo + at s = vot + 0,5at2

v2 – vo2 = 2as

Trong đó:

  • v: tốc độ tức thời (m / s)
  • vo: tốc độ ban đầu (m / s)
  • s: quãng đường đi được dọc theo đường sức (m)

Chương I: Chuyển động của các điện tích trong điện trường đều

3 / Chuyển động của điện tích vuông góc với đường sức của điện trường.

Chuyển động của điện tích coi như chuyển động ném ngang với vận tốc ban đầu vo

=> phương trình quỹ đạo y = mộtx22v2oax22vo24 / Chuyển động của điện tích hợp với đường sức góc αChuyển động của điện tích giả sử là chuyển động ném xiên với vận tốc trùng với phương ngang một góc α.

Phương trình vận tốc

Phương trình chuyển động

x = (vocosα) .ty = (vosinα) .t + 0,5at2

Phương trình quỹ đạo

y = mộtx22(vo.coSα)2ax22 (vo.cosα) 2 + xtanα

II / Bài tập về chuyển động của các điện tích trong điện trường đều Bài tập 1. Một êlectron bắt đầu bay vào điện trường đều E = 910V / m với vận tốc ban đầu vo = 3,2.106 m / s cùng phương với E. Biết e = -1,6.10-19C; m = 9,1.10-31Kg a / Tính gia tốc của êlectron trong điện trường đều. b) Tính quãng đường s và thời gian t mà êlectron đi được cho đến khi dừng lại. Giả sử rằng điện trường đủ rộng. Mô tả chuyển động tiếp theo của êlectron sau khi nó dừng lại.

c / Nếu điện trường chỉ tồn tại trong khoảng l = 3cm dọc theo đường đi của êlectron thì vận tốc khi ra khỏi điện trường là bao nhiêu.

Bài tập 2. Một êlectron chuyển động dọc theo đường sức điện trường đều có độ lớn 364V / m. Electron xuất phát từ điểm M với tốc độ 3.2.106 m / s. Vectơ vận tốc của êlectron cùng chiều với đường sức điện. a / Electron đã đi được quãng đường bao xa trước khi vận tốc của nó bằng không?

b / Sau bao lâu kể từ khi xuất phát, êlectron trở lại điểm M.

Bài tập 3. Dưới tác dụng của điện trường hai hạt bụi mang điện tích trái dấu xích lại gần nhau. Biết rằng tỉ số giữa độ lớn điện tích và khối lượng của hạt bụi lần lượt là q1 / m1 = 1/50 (C / kg); q2 / m2 = 3/50 (C / kg). Hai hạt bụi ban đầu cách nhau d = 5cm có hiệu điện thế U = 100V. Hai hạt bụi bắt đầu chuyển động cùng lúc với vận tốc ban đầu bằng không. Coi trọng lực của hạt bụi là quá nhỏ so với lực điện trường. Xác định thời gian để các hạt bụi gặp nhau.

Bài tập 4. Một êlectron bay không vận tốc từ bản âm sang bản dương của hai kim loại phẳng song song cách nhau d = 5cm. Điện trường giữa hai bản kim loại đều và có độ lớn E = 6.104V / m. Tính a / Thời gian để êlectron bay từ bản này sang bản kia

b) Tốc độ của êlectron khi đập vào bản dương.

Bài tập 5. Để tạo ra một điện trường đều theo phương thẳng đứng, người ta dùng hai bản kim loại nhiễm điện trái dấu đặt nằm ngang và song song với nhau, cách nhau một khoảng d = 10cm. Ở gần bản trên có một giọt thủy ngân tích điện dương lơ lửng khi hiệu điện thế giữa hai bản là U. a / Bản dương ở trên hay dưới.

b / Hỏi nếu hiệu điện thế giữa hai bản là 0,5U, chiều điện trường không đổi thì giọt thủy ngân sẽ chuyển động về phía tấm nào với vận tốc khi đập vào tấm đó, lấy g = 10m / s2

Bài tập 6. Một hạt khối lượng m = 10-7g mang điện tích âm, nằm lơ lửng trong điện trường đều tạo bởi hai bản mang điện trái dấu, song song và nằm ngang. Khoảng cách giữa và hiệu điện thế giữa hai bản lần lượt là d = 0,5cm và U = 31,25V. Lấy g = 10m / s2 a / Tính lượng êlectron thừa trong hạt bụi. Biết điện tích của êlectron e = -1,6.10-19C.

b / Nếu một hạt bụi mất đi một nửa số êlectron thừa thì hạt bụi sẽ chuyển động như thế nào?

Bài 7. Một êlectron có động năng Wđ = 200eV lúc đầu đi vào điện trường đều của hai bản kim loại song song mang điện tích trái dấu theo phương của đường sức. Hiệu điện thế giữa hai bản phải là bao nhiêu để hạt không tới bản đối diện. Biết 1eV = 1,6.10-19J.

Bài 8. Một êlectron có động năng Wđ = 11,375eV bắt đầu bay vào một điện trường đều nằm giữa hai bản kim loại đặt song song theo phương vuông góc với đường sức và cách đều hai bản. Biết 1eV = 1,6.10-19J. Tính a / Vận tốc vo của êlectron khi bắt đầu đặt trong điện trường. b / Thời gian đi hết quãng đường dài 5cm của tấm. c / Độ dịch chuyển h của êlectron khi bắt đầu ra khỏi điện trường, cho hiệu điện thế U = 50V và khoảng cách giữa hai bản d = 10cm. d / Chỉ ra điện thế giữa hai điểm ứng với độ dời h ở câu c. e / Động năng và vận tốc của êlectron ở cuối bản.

Bài tập 9. Hai tấm kim loại phẳng có chiều dài l = 10 cm đặt song song và cách nhau d = 2 cm trong không khí. Hiệu điện thế giữa hai bản U = 200V. Một êlectron bay vào điện trường đều giữa hai bản với vận tốc sớm song song với hai bản, cách bản dương 0,75đ. Xác định a / Giá trị nhỏ nhất của vo để êlectron đi hết chiều dài bản và bay ra khỏi điện trường của hai bản.

b) Động năng của êlectron ngay sau khi vừa thoát ra khỏi điện trường của hai bản nếu vận tốc ban đầu của nó có giá trị nhỏ nhất vo ở câu a.

Bài tập 10. Một êlectron bay vào khoảng giữa hai bản kim loại nhiễm điện trái dấu với vận tốc vo = 2,5.107m / s từ bản dương về phía bản âm theo phương hợp với bản dương một góc 15o. Chiều dài của mỗi tấm là L = 5cm và khoảng cách giữa hai bản là d = 1cm. Tính hiệu điện thế giữa hai bản, biết rằng khi ra khỏi điện trường vận tốc của êlectron song song với hai bản.

Bài tập 11. Một êlectron bay được phóng ra giữa hai tấm kim loại song song với vận tốc đầu. Hiệu điện thế giữa hai bản là U. Khi ra khỏi điện trường giữa hai bản, êlectron sẽ bước lên màn huỳnh quang tại điểm A. Biết khoảng cách giữa hai bản là d, chiều dài mỗi bản là l . Khoảng cách từ đầu đến cuối tấm đến màn là L. Tính OA (với O là giao điểm của vectơ của màn)

Bài 12. Cho một êlectron có tốc độ 106m / s đi vào điện trường đều của hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu tại điểm O cách đều hai bản và song song với hai bản. Hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại là 0,455V. Khoảng cách giữa hai tấm kim loại là 2cm, chiều dài mỗi tấm kim loại là 5cm và ống sáo = 9,1.10-31kg. Tính thời gian êlectron đi qua không gian hai bản.

Bài tập 13. Cho một êlectron có tốc độ 106m / s đi vào điện trường đều của hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu tại điểm O cách đều hai bản tụ điện và song song với hai bản kim loại. Biết hiệu điện thế giữa hai bản kim loại là 4,55V, khoảng cách giữa hai bản kim loại là 16cm, chiều dài mỗi tấm kim loại là 30cm và me = 9,1.10-31kg. Tính thời gian êlectron đi được trong khoảng giữa hai bản.

Bài tập 14. Bắn một êlectron có vận tốc ban đầu rất nhỏ vào điện trường đều giữa hai bản kim loại song song theo phương song song với các đường sức điện. Các êlectron được gia tốc trong điện trường. Ra khỏi điện trường nó có vận tốc v = 107m / s. Biết điện tích và khối lượng của êlectron lần lượt là e = -1,6.10-19C, me = 9.110-31kg. a / Cho dấu điện tích của các tấm kim loại A, B b / Tính hiệu điện thế UAB

Bài tập 15. Trong ống chân không có 2 điện cực anot và catot cách nhau d = 10cm, tạo ra điện trường đều có cường độ E = 104V / m, êlectron rời catốt không vận tốc ban đầu. a / Tính gia tốc của e trong điện trường.

b) Khi tới anôt, toàn bộ động năng của êlectron chuyển thành nhiệt năng. Tính nhiệt lượng mà anot nhận được trong 1 giây, biết rằng trong 1 phút số electron đến anot là N = 6.1018 electron. Tính vận tốc của mỗi e khi đến cực dương. Cho biết e = -1,6.10-19C; me = 9,1.10-31kg.

Bài viết được chia sẻ bởi biquyet.com

Leave a Reply

Your email address will not be published.