[Lí 11] Công của lực điện

[inujasa]

[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.

Bài 1: Giữa 2 bản kim loại đặt song song có U=1000V, khoảng cách giữa 2 bản là d=5cm. Một e có [TEX]V_0=0[/TEX] chuyển động từ bản có điện thế thấp đến bản có điện thế cao. Tìm vận tốc khi e đi hết khoảng cách 2 bản và thời gian e đã đi. bỏ qua tác dụng của trọng trường

Bài 2: Cho 2 bản kim loại phẳng tích điện trái dấu nằm ngang song song và cách nhau 1 đoạn d=1,6cm. Hiệu điện thế giữa 2 bản là U=910V. Một e bay theo phương ngan với vận tốc ban đầu [TEX]V_0 = 2.10^{8} m/s[/TEX] đi vào khoảng giữa 2 bản. Bỏ qua tác dụng của trọng trường.
a.Tìm phương trình quỹ đạo của e
b.Tính độ lệch so với phương ban đầu khi nó vừa ra khỏi 2 bản. Cho chiều dài của bản là l=5cm

Bài 3: Một e bay vào 1 tụ phẳng với vận tốc ban đầu [TEX]V_0[/TEX] qua 1 lỗ nhỏ ở bản dương. Hợp với bản 1 góc [tex]\alpha[/tex] . Các bản có khoảng cách d, hiệu điện thế U. Bỏ qua trọng lượng. Hỏi e có thể cách bản tụ âm khoảng ngắn nhất là bao nhiêu? Lập phương trình chuyển động của e

 

[anhtrangcotich]

Bài 1 có thể dùng hai cách.

Cách 1. Tính lực [TEX]F[/TEX] tác dụng lên electron.
[TEX]F = E.q = \frac{U}{d}.q = m_e.a[/TEX]
[TEX]\Rightarrow a = \frac{U.q}{d.m_e}[/TEX]
Trong đó [TEX]q = e[/TEX]
Có [TEX]a[/TEX] tính thời gian chuyển động.
[TEX]d = \frac{at^2}{2}[/TEX]
Vận tốc khi đến bản thế cao [TEX]v = at[/TEX].


Cách 2 dùng bảo toàn năng lượng.
Công của lực điện trường sẽ chuyển thành động năng của e.
[TEX]U.q = m_e\frac{v^2}{2}[/TEX]

Cách này chỉ dùng để tính [TEX]v[/TEX] chứ tính thời gian phải quay lại cách 1.




Bài 2.

Phân tích chuyển động của e theo hai phương:
Ox: Song song với 2 bản.
Oy Vuông góc với 2 bản.


Theo phương Ox không có lực tác dụng, vận tốc của e không đổi. Phương trình của nó là:
[TEX]x = v_ot \Rightarrow t = \frac{x}{v_o}[/TEX]
Theo phương Oy, vận tốc đầu của e bằng 0, e chịu tác dụng của lực điện trường.
[TEX]F = m_ea \Rightarrow a = \frac{F}{m_e} = \frac{Ue}{m_e*d}[/TEX]
Phương trình theo phương y sẽ là:
[TEX]y = \frac{at^2}{2} = \frac{Ue.t^2}{2m_e*d} [/TEX]

Thay [TEX]t[/TEX] từ phương trình trên vào sẽ ra phương trình bậc 2 theo [TEX]x, y[/TEX]. Đó chính là phương trình quỹ đạo.

Muốn xét xem vecto vận tốc của e lệch đi một góc bao nhiêu thì chú ý đến 2 thành phần [TEX]v_y[/TEX] và [TEX]v_x[/TEX].

Góc lệch so với ban đầu là [TEX]a[/TEX] thì [TEX]tana = \frac{v_y}{v_x}[/TEX]

[TEX]v_x = v_o[/TEX]
[TEX]v_y = at[/TEX] trong đó [TEX]t = \frac{l}{v_o}[/TEX]










Bài 3.
Lại phân tích chuyển động của e theo hai phuơng như bài 2.
Theo phương x (song song với hai bản) e có vận tốc [TEX]V_0cos\alpha[/TEX]
Theo phương y, e có vận tốc đầu là [TEX]V_0sin\alpha[/TEX] và có gia tốc [TEX]a[/TEX] hướng về phía bản dương.
Áp dụng định luật II tìm [TEX]a[/TEX]. (Như trên).

Khi e cách bản dương một khoảng cực đại thì vecto vận tốc của nó sẽ có phương x. Vận tốc theo phương y : [TEX]v_y = 0[/TEX].

[TEX]v_y = Vsin\alpha - at[/TEX].
[TEX]y = Vsin\alpha t - \frac{at^2}{2}[/TEX]
Khoảng cách ngắn nhất so với bản âm mà e có thể đạt được:
[TEX]s = d - y[/TEX]