by Công cần thiết để hai hạt proton đến gần nhau 0,5m là bao nhiêu biết rằng lúc đầu chúng cách nhau 1m trong chân không?
A 23,04.10$^{-19}$J
B -23,04.10$^{-29}$J
C 23,04.10$^{-29}$J
D -23,04.10$^{-19}$J
Hướng dẫn
Chọn đáp án: C
Phương pháp giải:
Phương pháp:
+ Áp dụng biểu thức tính điện thế: \({V_M} = \frac{{{A_{M\infty }}}}{q} = k\frac{Q}{r}\)
+ Áp dụng biểu thức tính công: A$_{MN}$ = (V$_{M}$ – V$_{N}$ ).q
Hướng dẫn
Hướng dẫn giải:
Để hai hạt proton lại gần nhau hơn, ta có thể để một hạt proton đứng yên, còn proton kia di chuyển từ A đến B.
Gọi O là vị trí của proton đứng yên, A là vị trí ban đầu của proton cần di chuyển, B là vị trí lúc sau khi di chuyển của proton đó.
Ta có: \(OA = 1m;OB = 0,5m\)
Điện thế do proton đứng yên tại O gây ra tại A và B là:
+ Tại A: \({V_A} = k\frac{q}{{{r_A}}} = {9.10^9}\frac{{1,{{6.10}^{ – 19}}}}{1} = 14,{4.10^{ – 10}}V\)
+ Tại B: \({V_B} = k\frac{q}{{{r_B}}} = {9.10^9}\frac{{1,{{6.10}^{ – 19}}}}{{0,5}} = 28,{8.10^{ – 10}}V\)
Công của lực điện trường khi proton thứ hai di chuyển từ A đến B là:
\(A = q({V_A} – {V_B}) = 1,{6.10^{ – 19}}(14,{4.10^{ – 10}} – 28,{8.10^{ – 10}}) = – 23,{04.10^{ – 29}}J\)
Công của điện trường là công cản => Công cần thiết để di chuyển proton từ A đến B là:
A’ = – A = 23,04.10$^{-29}$J
=> Chọn C
