Đề bài
Bắn một êlectron với vận tốc đầu rất nhỏ vào một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng theo phương song song với các đường sức điện [Hình 5.1]. Electron được tăng tốc trong điện trường. Ra khỏi điện trường, nó có vận tốc 1.107m/s.
a] Hãy cho biết dấu điện tích của các bản A và B của tụ điện.
b] Tính hiệu điện thế UABgiữa hai bản. Điện tích của êlectron: -1,6.10-19C. Khối lượng của êlectron: 9,1.10-31kg.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng biểu thức tính hiệu điện thế: \[U=\dfrac{A}{q}\]
Lời giải chi tiết
a] Muốn electron được tăng tốc trong điện trường thì nó phải bị bản A đẩy và bản B hút [Hình 5.1 ở phần đề bài]. Như vậy, bản A phải tích điện âm và bản B phải tích điện dương.
b] Công của lực điện tác dụng lên electron bằng độ tăng động năng của electron:
\[ - e{U_{AB}} = \dfrac{{mv_0^2}}{2} - \dfrac{{m{v^2}}}{2}\]
Ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{v_0} \approx 0m/s\\v = {10^7}m/s\\e = 1,{6.10^{ - 19}}C\\{m_e} = 9,{1.10^{ - 31}}kg\end{array} \right.\]
Suy ra:
\[ \Rightarrow {U_{AB}} = - \dfrac{{m{v^2}}}{{2e}} = - \dfrac{{9,{{1.10}^{ - 31}}.{{\left[ {{{10}^7}} \right]}^2}}}{{2.\left[ { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right]}}= 284,4V\]