Máy lọc không khí tạo ra chùm các ion âm OH- (mỗi ion OH- có khối lượng m = 2,833.10-26 kg, điện tích –1,6.10-19 C)

Giải Vật Lí 11 Bài 18: Điện trường đều - Kết nối tri thức

Câu hỏi trang 75 Vật Lí 11: Máy lọc không khí tạo ra chùm các ion âm OH^- (mỗi ion OH^- có khối lượng m = 2,833.10^-26 kg, điện tích –1,6.10^-19 C) có vận tốc ban đầu từ 20 m/s đến 40 m/s theo phương song song với mặt đất và cách mặt đất 50 cm. Điện trường đều đo được ở bề mặt Trái Đất là 114 V/m. Bỏ qua trọng lực và các loại lực cản khác, hãy xác định quỹ đạo của chùm ion âm này.

Lời giải:

Đặt gốc toạ độ đúng tại điểm ion âm bắt đầu vào điện trường đều. Trục Ox có hướng trùng với vectơ vận tốc ban đầu, trục Oy hướng thẳng đứng lên trên.

Độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản phẳng là E = 114 V/m

Chú ý rằng vectơ cường độ điện trường hướng từ trên xuống dưới và ngược chiều với Oy nên hình chiếu trên phương Oy sẽ có giá trị âm.

Lực điện tác dụng lên ion âm chiếu trên phương Oy có giá trị bằng:

$F=-qE=-\left(-{\mathrm{1,6.10}}^{-19}\right).114={\mathrm{1,824.10}}^{-17}N$

Phương trình chuyển động theo phương Ox: $x=v_{0}t$

Phương trình quỹ đạo của chuyển động:

$y=\frac{1}{2}{a}_y{t}^2=\frac{1}{2}.\frac{F}{m}.t^2=\frac{1}{2}.\frac{{\mathrm{1,824.10}}^{-17}}{{\mathrm{2,833.10}}^{-26}}.{\left(\frac{x}{v_0}\right)}^2=\frac{\mathrm{3,2}}{v_0^2}.x^2$

Từ phương trình quỹ đạo ta thấy ion âm chuyển động theo cung parabol có bề lõm hướng lên trên.

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 18: Điện trường đều hay khác:

• Khởi động trang 71 Vật Lí 11: Chúng ta đã biết, cường độ điện trường tại mỗi điểm thường sẽ có giá trị khác nhau ....

• Câu hỏi trang 72 Vật Lí 11: Để chuẩn đoán hình ảnh trong y học người ta thường sử dụng tia X (hay tia Rơn-ghen) để chụp X quang và chụp CT ....

• Hoạt động 1 trang 72 Vật Lí 11: Giữa hai bản phẳng song song nhiễm điện có cường độ điện trường đều là E ....

• Hoạt động 2 trang 73 Vật Lí 11: Hãy thảo luận về tác dụng của điện trường đều lên chuyển động của điện tích bay vào điện trường đều ....

• Hoạt động trang 74 Vật Lí 11: Dao động kí là một loại thiết bị dùng để hiển thị dạng tín hiệu đưa vào ....

• Hoạt động trang 74 Vật Lí 11: Hãy tìm hiểu về công nghệ ion âm lọc không khí được sử dụng rất phổ biến hiện nay ....

• Em có thể trang 75 Vật Lí 11: Mô tả được ảnh hưởng của điện trường đều lên chuyển động của một điện tích khi bay vào điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức ....

• Em có thể trang 75 Vật Lí 11: Giải thích được cơ chế gia tốc cho electron trong ống phóng tia X, từ đó giúp điều khiển một số đặc tính của chùm tia X theo mong muốn ....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 11 Bài 19: Thế năng điện

• Vật Lí 11 Bài 20: Điện thế

• Vật Lí 11 Bài 21: Tụ điện

• Vật Lí 11 Bài 22: Cường độ dòng điện

• Vật Lí 11 Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

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

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

---