Hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 10mm, nằm ngang tích điện trái dấu và bằng nhau về độ lớn. Hiệu điện hế giữa hai bản là 400V. Một hạt bụi mang điện tích 5. $10^{-12}$ C nằm lơ lửng cách đều hai bản. Cho g = 10m/ $s^{2}$.
a/ Tính khối lượng hạt bụi
b/ Nếu hiệu điện thế giữa hai bản kim loại giảm xuống còn 300V thì hạt bụi sẽ di chuyển về phía bản kim loại nào, tính vân tốc của hạt bụi khi nó đập vào bản kính kim loại đó ?
Đáp án:
a/ 2*10^-8
Giải thích các bước giải: dùng ct. E=U/d
Từ đó–> E q = m g
Đáp án:
a, Cường độ điện trường ở giữa 2 bản là:
$E=\frac{U}{d}=\frac{400}{0,01}=40000$ V/m
Lực điện cân bằng với trọng lực nên $E.q=m.g$
=> $m=\frac{E.q}{g}=\frac{40000.5.10^{-12}}{10}=2.10^{-8}$ kg
b,
Khi giảm $E$ hạt bụi chuyển động theo chiều trọng lực, ngược với chiều $\vec{E}$, chuyển động về phía bản dương.
Gia tốc của hạt bụi:
$a=\frac{mg-E’.q}{m}=\frac{mg-\frac{U’.q}{d}}{m}=g-\frac{U’.q}{md}=10-\frac{300.5.10^{-12}}{2.10^{-8}.0,01}=2,5$ m/s2
Quãng đường di chuyển là: $d’=\frac{d}{2}=0,005$ m
Vận tốc khi nó đập vào bản là:
$v=\sqrt{\frac{2.d’ }{a}}=\sqrt{2.0,005}{2,5}=0,004$ m/s