by Một tụ điện phẳng có các bản đặt nằm ngang và hiệu điện thế giữa hai bản là 300V. Một hạt bụi nằm lơ lửng trong khoảng giữa hai bản tụ điện ấy và cách bản dưới một khoảng 0,8cm. Lấy g = 10m/s$^{2}$. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản đột ngột giảm bớt đi 60V thì thời gian hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới gần nhất với giá trị nào sau đây?
A 0,09s
B 0,01s
C 0,02s
D 0,05s
Hướng dẫn
Chọn đáp án: D
Phương pháp giải:
Vật cân bằng khi hợp lực tác dụng bằng 0
Lực điện tác dụng lên điện tích: F = qE = qU/d
Định luật 2 Niuton: F = ma
Quãng đường vật chuyển động với gia tốc a là S = 0,5at$^{2}$
Hướng dẫn
Ban đầu hạt bụi nằm lơ lửng nên F$_{đ}$ = P –> mg = qU/d = 37500q
Nếu U’ = 300 – 60 = 240V thì hợp lực tác dụng lên hạt bụi:
F = P – F$_{đ}$’ = mg – qU’/d = mg – 30000q = 7500q
Gia tốc của hạt bụi: a = F/m = 7500q/m = 7500.g/37500 = 2m/s$^{2}$
Thời gian rơi tới bản dưới: S = 0,5at$^{2}$ –> 0,8.10$^{-2}$ = 0,5.2.t$^{2}$ –>t = 0,056s
Chọn D
