by Lực điện trường sinh công \(9,{6.10^{ – 18}}J\) dịch chuyển electron
\(\left( {e{\rm{ }} = {\rm{ }} – 1,{{6.10}^{ – 19}}C,{\rm{ }}{m_e} = {\rm{ }}9,{{1.10}^{ – 31}}kg} \right)\) dọc theo đường sức điện trường đi được quãng đường \(0,6cm\). Nếu đi thêm một đoạn \(0,4cm\) nữa theo chiều như cũ thì vận tốc của electron ở cuối đoạn đường là? Giả sử ban đầu electron đang ở trạng thái đứng yên.
A \(2,{11.10^{13}}m/s\)
B \({75.10^5}m/s\)
C \({45.10^5}m/s\)
D \(2,{75.10^{13}}m/s\)
Hướng dẫn
Chọn đáp án: B
Phương pháp giải:
Phương pháp:
+ Áp dụng biểu thức tính công của lực điện trường: \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}qEd\)
+ Vận dụng biểu thức: \({A_{MN\;}} = {\rm{ }}{W_{{d_N}}} – {\rm{ }}{W_{{d_M}}}\)
Hướng dẫn
Hướng dẫn giải:
Gọi \({A_1}\) – là công của lực điện trường khi dịch chuyển electron quãng đường \(0,6cm\)
\({A_2}\) – là công của lực điện trường khi dịch chuyển electron quãng đường \({s_2} = 0,6 + 0,4 = 1cm\)
Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}{{A_1} = {\rm{ }}9,{{6.10}^{ – 18}}J,{\rm{ }}{s_1} = {\rm{ }}0,6cm,{\rm{ }}e{\rm{ }} = {\rm{ }} – 1,{{6.10}^{ – 19}}C,{\rm{ }}{m_e} = {\rm{ }}9,{{1.10}^{ – 31}}kg}\\{{s_2} = {\rm{ }}0,4{\rm{ }} + {\rm{ }}0,6{\rm{ }} = {\rm{ }}1cm,{\rm{ }}{v_0} = {\rm{ }}0}\end{array}\)
Lực điện sinh công dương => electron chuyển động ngược chiều điện trường \(\alpha = {\rm{ }}{180^0}\)
\({A_1} = qE{s_1}cos\alpha \to E = \frac{{{A_1}}}{{e.{s_1}{\rm{cos18}}{{\rm{0}}^0}}} = \frac{{9,{{6.10}^{ – 18}}}}{{ – 1,{{6.10}^{ – 19}}.0,006.{\rm{cos18}}{{\rm{0}}^0}}} = {10^4}V/m\)
Mặt khác, ta có: \({A_{1\;}}{\rm{ = }}{W_{{d_1}}} – {W_{{d_0}}} = {1 \over 2}m{v_1}^2 – {1 \over 2}m{v_0}^2 = {1 \over 2}m{v_1}^2\)
\(\begin{array}{l}{A_2} = qE{s_2}cos\alpha = 1,{6.10^{ – 17}}J\\{A_{2\;}}{\rm{ = }}{W_{{d_2}}} – {W_{{d_1}}} = \frac{1}{2}m{v_2}^2 – \frac{1}{2}m{v_1}^2 = \frac{1}{2}m{v_2}^2 – {A_1}\\ \to \frac{1}{2}m{v_2}^2 = {A_{2\;}} + {A_{1\;}} \to {v_2} = \sqrt {\frac{{2({A_{2\;}} + {A_{1\;}})}}{m}} = \sqrt {\frac{{2(9,{{6.10}^{ – 18}} + 1,{{6.10}^{ – 17}})}}{{9,{{1.10}^{ – 31}}}}} = {75.10^5}m/s\end{array}\)
=> Chọn B
