Question

Đã trả lời bởi chuyên gia

Answer 1

Để giải bài này, ta cần tính công của lực điện tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ bản âm sang bản dương của tụ điện.

1. Xác định các thông số đã cho:

Khoảng cách giữa hai bản tụ: d = 15 cm = 0.15 m
Cường độ điện trường: E = 2000 V/m
Điện tích của electron: q = -1.602 x 10^-19 C (giá trị âm vì electron mang điện tích âm)
2. Tính lực điện tác dụng lên electron:

Lực điện tác dụng lên một điện tích trong điện trường được tính theo công thức:

F=qEF = qEF=qE

Trong trường hợp này:

F=(−1.602×10−19 C)×(2000 V/m)F = (-1.602 \times 10^{-19} \text{ C}) \times (2000 \text{ V/m})F=(−1.602×10−19 C)×(2000 V/m)

F=−3.204×10−16 NF = -3.204 \times 10^{-16} \text{ N}F=−3.204×10−16 N

Dấu âm chỉ hướng của lực ngược với hướng điện trường (vì electron mang điện tích âm).

3. Tính công của lực điện:

Công của lực điện khi electron di chuyển một khoảng cách d được tính theo công thức:

A=F⋅d⋅cos⁡(θ)A = F \cdot d \cdot \cos(\theta)A=F⋅d⋅cos(θ)

Trong đó:

A là công của lực điện
F là độ lớn của lực điện
d là khoảng cách di chuyển (0.15 m)
θ là góc giữa lực điện và hướng di chuyển của electron. Vì electron di chuyển từ bản âm sang bản dương, ngược chiều với điện trường (do điện tích âm), nên lực điện cũng hướng từ bản âm sang bản dương. Do đó, góc θ = 0 độ và cos(0) = 1.
Vậy:

A=∣−3.204×10−16 N∣×(0.15 m)×1A = |-3.204 \times 10^{-16} \text{ N}| \times (0.15 \text{ m}) \times 1A=∣−3.204×10−16 N∣×(0.15 m)×1

A=4.806×10−17 JA = 4.806 \times 10^{-17} \text{ J}A=4.806×10−17 J

Kết luận:

Công của lực điện tác dụng lên electron khi nó di chuyển từ bản âm sang bản dương của tụ điện là 4.806×10−17 J4.806 \times 10^{-17} \text{ J}4.806×10−17 J. Vì electron di chuyển từ nơi có điện thế thấp sang nơi có điện thế cao hơn (bản dương), công này là công dương, tức là lực điện sinh công.

...Xem thêm

Answer 2