Vật lí 11 Chuyển động của điện tích trong điện trường đều

[tranvan0111]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

2 tấm KL phẳng tích điện trái dấu độ lớn = nhau đặt // cách nhau 1 khoảng d= 6cm, U = 12V. Cd bảng coi như rất lớn. Người ta chiếu AS kích thích vào tâm bảng mang điện âm để điện tử bật ra có Vo = 2.10^6 m/s
1, Tìm bán kính lớn nhất trên tấm kim loại mang điện dương có điện tích đập vào
2, Nếu người ta đặt điện trường cản bên ngoài thì thấy điện tử bật ra đi đc qđ max= d/2 sau đó quay trở lại bảng âm. Tìm cường độ điện trường của điện trường cản này

 

[naive_ichi]

Chọn hệ trục $Oxy$ như hình.

(Trước hết thì ta thấy, vectơ vận tốc đầu $v_0$ chưa biết hướng là gì, và electron có chịu lực điện trường có phương ngược chiều vectơ E).
Electron tương ứng với bán kính lớn nhất có e đập vào trên bản dương thì có chuyển động ném ngang (với quỹ đạo như hình) gồm có hai thành phần:
Phương Ox: chuyển động thẳng đều với vận tốc $v_0$ (tức là, vận tốc đầu $v_0$ có hướng theo trục $Ox$)
$x=v_0 t$
Phương Oy: chuyển động nhanh dần đều với gia tốc $a=\frac{qE}{m}=\frac{qU}{md}$
$y=\frac{1}{2}at^2$

Khi electron đập vào bản dương thì $y=d$
$\rightarrow t= \sqrt{\frac{2d}{a}}$
Khi đó electron có $x$ chính là bán kính lớn nhất cần tìm ($r_{max}$):
$x=r_{max}=v_0 \sqrt{\frac{2d}{a}}$
Bạn thay số và đơn vị vào nhé.

2. Điện trường cản có hướng ngược với điện trường ban đầu.
Khi electron đi được $s_{max}=\frac{d}{2}$, áp dụng định lí động năng, ta có:
$A_{cản}=\frac{mv_0 ^2}{2}+qEs$
$qE_{cản}s=\frac{mv_0 ^2}{2}+qEs$
Từ đây bạn tính được $E_{cản}$.

 

[tranvan0111]

Bạn giải thích rõ hơn chỗ định lý động năng ở câu 2 được không ạ, m vẫn chưa hiểu lắm.

 

[naive_ichi]

Bạn giải thích rõ hơn chỗ định lý động năng ở câu 2 được không ạ, m vẫn chưa hiểu lắm.

Trước hết là ở post trên mình sửa lại là "điện trường cản có hướng ngược với điện trường ban đầu" (trước mình viết là phương, thì sai). Xin lỗi bạn nhe.
Điện trường ban đầu sẽ tăng tốc cho electron để electron đó đi từ bản âm tới bản dương.
Điện tử bật ra đi được quãng đường max (theo phương của đường sức điện trường) suy ra để tính bài này, bạn suy ra rằng vectơ $v_0$ cũng có cùng hướng với lực điện trường.
Mình mới xem lại thì không biết viết là "áp dụng định lí động năng" có đúng không nữa. Vậy mình giải thích theo cách khác:
Năng lượng của electron ban đầu có được là $\frac{mv_0 ^2}{2}$
Công của lực điện trường khi electron đi quãng đường $s$ (theo phương đường sức) là $qEs$
Trong suốt quá trình đi quãng đường $s$, electron bị mất đi một năng lượng là công của lực điện trường cản $qE_{cản}s$
Tới khi electron không thể đi tiếp được nữa, bắt đầu đổi hướng quay trở lại bản âm, năng lượng của electron lúc đó bằng $0$
Ta có biểu thức: $(\frac{mv_0 ^2}{2}+qEs)-qE_{cản}s=0$
Đây là suy luận của mình thôi à, có thể chưa chính xác hoặc nhầm chỗ nào đó (và dài nữa). Khi nào bạn được thầy cô chữa bài này thì nhớ đăng lên để mọi người cùng tham khảo nha bạn.