Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện - Chân trời sáng tạo

Bài 13.7 (VD) trang 51 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn d = 5 cm có một hạt bụi kim loại tích điện âm, khối lượng $m={2.10}^{-6}\text{ g}$  đang lơ lửng tại vị trí cách đều hai tấm kim loại như Hình 13.5. Biết rằng hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại khi đó là $U=1000\text{ V}$ . Nếu hiệu điện điện thế đột ngột giảm đến giá trị $U^{\text{'}}=850\text{ V}$ , hạt bụi kim loại sẽ chuyển động về tấm nào? Sau bao lâu thì hạt bụi này chạm đến một trong hai tấm kim loại nói trên? Lấy $g=9,8{\text{ m/s}}^{\text{2}}$ .

Lời giải:

Khi $U=1000\text{ V}$ , vì hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Khi đó, bản tích điện dương sẽ ở trên và bản tích điện âm sẽ ở dưới. Ta có: $F_{\text{d}}=P\Rightarrow \left|q\right|E=mg\Rightarrow \left|q\right|=\frac{mg}{E}=\frac{mgd}{U}=\frac{\left(2\cdot {10}^{-9}\right)\cdot 9,8\cdot \left(5\cdot {10}^{-2}\right)}{1000}=9,8\cdot {10}^{-13}\text{C}$

Khi hiệu điện thế giảm đến , vì lực điện giảm so với ban đầu nên hạt sẽ rơi xuống bản âm với gia tốc: $a=\frac{P-F_{\text{a}}^{\text{'}}}{m}=\frac{mg-\left|q\right|\frac{U^{\text{'}}}{d}}{m}=\frac{\left(2\cdot {10}^{-9}\right)\cdot 9,8-9,8\cdot {10}^{-13}\cdot \frac{850}{5\cdot {10}^{-2}}}{2\cdot {10}^{-9}}=1,47{\text{ m/s}}^{\text{2}}$

Thời gian hạt bụi kim loại chuyển động đến khi gặp bản âm là:

$t=\sqrt{\frac{2s}{a}}=\sqrt{\frac{2\cdot \left(2,5\cdot {10}^{-2}\right)}{1,47}}=\frac{\sqrt{15}}{21}\approx 0,18\text{ s}$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện hay khác:

• Câu 13.1 (B) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích....

• Câu 13.2 (B) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Chọn từ/cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào chỗ trống: điện trường, âm, từ trường, công...

• Câu 13.3 (H) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Có bao nhiêu phát biểu sau đây là không chính xác?Công của lực điện bằng độ giảm thế năng điện....

• Câu 13.4 (H) trang 48 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong vùng không gian có điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng tích điện trái dấu, xét một điện tích q chuyển động trên đường thẳng ....

• Câu 13.5 (H) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho một hạt mang điện dương chuyển động từ điểm A đến điểm B, C, D theo các quỹ đạo khác nhau trong điện trường đều như Hình 13.1....

• Câu 13.6 (VD) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Một điện tích q chuyển động từ điểm A đến P theo lộ trình như Hình 13.2 ...

• Bài 13.1 (B) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi thả một electron không có vận tốc ban đầu trong một điện trường đều thì electron chuyển động như thế nào....

• Bài 13.2 (B) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho hai bản kim loại phẳng đặt song song, tích điện trái dấu. Thả một electron không vận tốc ban đầu vào điện trường giữa hai bản kim loại trên....

• Bài 13.3 (H) trang 49 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho một hạt nhân nguyên tử helium chuyển động ngược chiều đường sức điện của một điện trường đều với tốc độ ban đầu là ....

• Bài 13.4 (H) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Một hạt bụi mang điện tích $q=1\mu \text{C}$  có khối lượng m đang nằm cân bằng trong một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng nằm ngang....

• Bài 13.5 (H) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét một vùng không gian có điện trường đều, cho 3 điểm A , B, C tạo thành một tam giác đều có độ dài các cạnh ....

• Bài 13.6 (VD) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C mang điện với bản A và C tích điện âm còn bản B tích điện dương....

• Bài 13.8 (VD) trang 51 Sách bài tập Vật Lí 11: Ống tia âm cực (CRT) là một thiết bị thường được thấy trong dao động kí điện tử cũng như màn hình ti vi, máy tính (CRT),... ....

• Bài 13.9 (VD) trang 52 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho quả cầu kim loại A mang điện tích $q_{\text{A}}=3\mu \text{C}$  được giữ cố định trên một giá đỡ cách điện....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• SBT Vật Lí 11 Bài 14: Tụ điện

• SBT Vật Lí 11 Bài 15: Năng lượng và ứng dụng của tụ điện

• SBT Vật Lí 11 Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện

• SBT Vật Lí 11 Bài 17: Điện trở. Định luật Ohm

• SBT Vật Lí 11 Bài 18: Nguồn điện

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---