by Một proton nằm cách electron khoảng r = 0,5.10$^{-10}$m trong chân không. Vận tốc tối thiểu của proton để nó thoát khỏi sức hút của electron là?
A 1,6.10$^{6}$ m/s
B 10,24.10$^{6}$ m/s
C 0,8.10$^{6}$ m/s
D 3,2.10$^{6}$ m/s
Hướng dẫn
Chọn đáp án: D
Phương pháp giải:
Phương pháp:
+ Áp dụng biểu thức tính thế năng tương tác tĩnh điện: \({\rm{W}} = k\frac{{{e^2}}}{r}\)
+ Áp dụng biểu thức tính động năng: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}m{v^2}\)
+ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng
Hướng dẫn
Hướng dẫn giải:
Ta có:
+ Lúc đầu năng lượng của hệ là thế năng tương tác tĩnh điện: \({{\rm{W}}_1} = k\frac{{{e^2}}}{r}\)
+ Khi nó vừa thoát ra thì có vận tốc v, lúc này nó không chịu lực hút của electron nên lúc này hệ không còn thế năng tương tác mà chỉ có động năng: \({{\rm{W}}_2} = \frac{1}{2}m{v^2}\)
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng, ta có:
\({{\rm{W}}_1} = {{\rm{W}}_2} \leftrightarrow k\frac{{{e^2}}}{r} = \frac{1}{2}m{v_0}^2 \to {v_0} = \sqrt {\frac{{2{{\rm{e}}^2}}}{{m{\rm{r}}}}} = 3,{2.10^6}m/s\)
=> Chọn D
