Bài 5.10 trang 13 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Bắn một êlectron với vận tốc v0 vào điện trường đều giữa hai bản kim loai phẳng theo phương song song, cách đều hai bản kim loại (Hình 5.2). Hiệu điện thế giữa hai bản là U.

Bắn một êlectron với vận tốc v₀  vào điện trường đều giữa hai bản kim loai phẳng theo phương song song, cách đều hai bản kim loại (Hình 5.2). Hiệu điện thế giữa hai bản là U.

a) Electron sẽ bị lệch về phía bản dương hay bản âm ?

b) Biết rằng êlectron bay ra khỏi điện trường tại điểm nằm sát mép một bản. Viết biểu thức tính công của lực điện trong sự dịch chuyển của êlectron trong điện trường.

c) Viết công thức tính động năng củạ êlectron khi bắt đầu ra khỏi điện trường.

Trả lời:

a) Electron bị lệch về phía bản dương.

b) Gọi O là điểm mà electron bắt đầu bay vào điện trường của tụ điện, A là điểm mà electron bắt đầu bay ra khỏi tụ điện. A nằm sát mép bản dương, d là khoảng cách giữa hai bản, d_AO là khoảng cách giữa hình chiếu của điểm A trên  và điểm O; U là hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm; E là cường độ điện trường giữa hai bản (Hình 5.2G).

Ta có U = Ed; U_AO = Ed_AO với d_AO = d/2 thì U_AO = U/2.

Công của lực điện tác dụng lên electron là A_OA = eU_OA với e < 0.

Vì U_OA = - U_AO nên ta có A_OA = -eU/2.

c) Công của lực điện làm tăng động năng của electron: 

({A_{OA}} = {{ m{W}}_{{d_A}}} - {{ m{W}}_{{d_O}}})

Vậy

(eqalign{
& {{ m{W}}_{{d_A}}}{ m{ = }}{{ m{W}}_{{d_O}}} + {A_{OA}} cr
& {{ m{W}}_{{d_A}}} = {{mv_0^2} over 2} - {{eU} over 2} cr
& {{ m{W}}_{{d_A}}} = {{mv_0^2 - eU} over 2} cr} )

Sachbaitap.com