Question

[Hoàng Đức Long]

Hạt bụi khối lượng m = 0,02 g mang điện tích q   =   5 . 10 - 5   C đặt sát bản dương của một tụ phẳng không khí. Hai bản tụ có khoảng cách d = 5 cm và hiệu điện thế U = 500 V. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.

a. Tính thời gian hạt bụi chuyển động giữa hai bản.

b. Tính vận tốc của hạt bụi khi đến bản âm.

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Chọn gốc tọa độ O tại vị trí hạt bụi bắt đầu chuyển động, gốc thời gian là lúc hạt bụi bắt đầu chuyển động.

Lực điện trường tác dụng lên hạt bụi:  F → = q E → = m a →

Chiếu lên chiều dương trục Ox, ta được:  F = q E = m a → a = q E m = q U m d

Phương trình chuyển động của hạt bụi có dạng:

→ x = x 0 + v 0 t + 1 2 a t 2 → x = 1 2 a t 2 → x = 1 2 a t 2 = 1 2 q U m d t 2 = 1 , 25.10 4 t 2

a. Thời gian đến bản âm:

Khi hạt bụi đến bản âm tức là  x = d = 5.10 − 2 → 5.10 − 2 = 1 , 25.10 4 t 2 → t = 2.10 − 3

b. Vận tốc tại bản âm:  v 2 − v 0 2 = 2 a d → v = 2 a d = 50