Question

[Hoàng Đức Long]

Hai bản kim loại phẵng đặt nằm ngang, song song và cách nhau một khoảng d = 4 cm, hiệu điện thế giữa hai bản là U = 80 V. Từ một điểm cách bản tích điện âm một khoảng  d 1 = 3 cm, một electron có vận tốc ban đầu v 0 = 4 , 2 . 10 6   m / s chuyển động dọc theo đường sức điện trường về phía bản tích điện âm. Electron chuyển động như thế nào? Biết electron có điện tích  q e = - 1 , 6 . 10 - 19 C, có khối lượng  m e = 9 , 1 . 10 - 31 kg, coi điện trường giữa hai bản là đều và bỏ qua tác dụng của trọng trường

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Véc tơ E →  hướng từ bản dương sang bản âm và có độ lớn E = U d  = 2000 V/m

Vì  q e < 0 nên lực điện trường F → ngược chiều với E →  (hướng từ bản âm sang bản dương) và có độ lớn

F = q e E = 3 , 2 . 10 - 16 ; lực F →  ngược chiều chuyển động nên là vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc a = - F m e =  - 35 . 10 13   m / s 2 .

Đoạn đường dịch chuyển dọc theo đường sức điện trường cho đến lúc dừng lại (v = 0) là

s = v 2 − v 0 2 2 a = 0 − ( 4 , 2.10 6 ) 2 2. ( − 35.10 13 ) = 0,0252 (m) = 2,52 (cm). Vì s <  d 1 nên electron chuyển động chưa tới bản âm thì dừng lại, sau đó tiếp tục chuyển động nhanh dần đều về phía bản dương với gia tốc  a ' = a = 35 . 10 13   m / s 2 và cuối cùng bị hút vào bản dương.