Quảng cáo
2 câu trả lời 1356
Cường độ điện trường trong điện trường đều được tính theo công thức:
\[
E = \frac{U}{d}
\]
\[
E = \frac{100}{0.1} = 1000 \text{ V/m}
\]
Lực điện tác dụng lên electron:
\[
F = eE
\]
\[
F = (1.6 \times 10^{-19}) \times (1000) = 1.6 \times 10^{-16} \text{ N}
\]
Theo định luật II Newton:
\[
F = m a
\]
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{1.6 \times 10^{-16}}{9.1 \times 10^{-31}}
\]
\[
a \approx 1.76 \times 10^{14} \text{ m/s}^2
\]
Sử dụng phương trình động học:
\[
v^2 = v_0^2 + 2as
\]
Vì electron dừng lại nên \( v = 0 \), ta có:
\[
0 = (5 \times 10^6)^2 + 2 (-1.76 \times 10^{14}) s
\]
\[
25 \times 10^{12} = 3.52 \times 10^{14} s
\]
\[
s = \frac{25 \times 10^{12}}{3.52 \times 10^{14}}
\]
\[
s \approx 0.071 \text{ m} = 7.1 \text{ cm}
\]
Electron đi được quãng đường 7.1 cm trước khi dừng lại.
Để giải bài toán này, ta sẽ sử dụng các định lý và công thức cơ bản trong điện học.
### Giải quyết bài toán:
1. **Tính cường độ điện trường \(E\):**
Cường độ điện trường \(E\) giữa hai bản kim loại phẳng song song được tính theo công thức:
\[
E = \frac{U}{d}
\]
Trong đó:
- \(U = 100V\) (hiệu điện thế giữa hai bản),
- \(d = 10 \, \text{cm} = 0,1 \, \text{m}\) (khoảng cách giữa hai bản).
Thay giá trị vào công thức:
\[
E = \frac{100}{0,1} = 1000 \, \text{V/m}
\]
2. **Tính lực tác dụng lên electron:**
Lực tác dụng lên electron trong điện trường là:
\[
F = eE
\]
Trong đó:
- \(e = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{C}\) (điện tích của electron),
- \(E = 1000 \, \text{V/m}\).
Thay giá trị vào công thức:
\[
F = (1,6 \times 10^{-19}) \times 1000 = 1,6 \times 10^{-16} \, \text{N}
\]
3. **Tính gia tốc của electron:**
Gia tốc của electron là:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Trong đó:
- \(m = 9,1 \times 10^{-31} \, \text{kg}\) (khối lượng của electron),
- \(F = 1,6 \times 10^{-16} \, \text{N}\).
Thay giá trị vào công thức:
\[
a = \frac{1,6 \times 10^{-16}}{9,1 \times 10^{-31}} = 1,76 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2
\]
4. **Tính đoạn đường electron đi được cho đến khi dừng lại:**
Electron dừng lại khi vận tốc của nó bằng 0. Ta sử dụng công thức chuyển động đều có gia tốc:
\[
v^2 = v_0^2 + 2ad
\]
Trong đó:
- \(v = 0\) (vận tốc cuối cùng của electron khi dừng lại),
- \(v_0 = 5 \times 10^6 \, \text{m/s}\) (vận tốc ban đầu của electron),
- \(a = 1,76 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) (gia tốc),
- \(d\) là đoạn đường cần tìm.
Thay các giá trị vào công thức:
\[
0 = (5 \times 10^6)^2 + 2 \times (-1,76 \times 10^{14}) \times d
\]
\[
(5 \times 10^6)^2 = 25 \times 10^{12}
\]
Giải phương trình:
\[
25 \times 10^{12} = 2 \times 1,76 \times 10^{14} \times d
\]
\[
d = \frac{25 \times 10^{12}}{2 \times 1,76 \times 10^{14}} = 0,071 \, \text{m}
\]
Vậy đoạn đường electron đi được cho đến khi dừng lại là **7,1 cm**.
### Kết luận:
Đoạn đường mà electron đi được cho đến khi dừng lại là **7,1 cm**.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
88342 -
Hỏi từ APP VIETJACK73925
-
57087
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
47565 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
41404 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39849 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
37983 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32460
