Một êlectron di chuyển trong điện trường đều

Giải SBT Lí 11 Bài 4. Công của lực điện

Bài 4.9 trang 11 Sách bài tập Vật lí 11:

a) Tính công mà lực điện sinh ra khi êlectron di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên.

b) Tính vận tốc của êlectron khi nó đến điểm P. Biết rằng, tại M, êlectron không có vận tốc đầu. Khối lượng của êlectron là 9,1.10^-31 kg.

Lời giải

a) Công của lực điện sinh ra khi electron di chuyển từ M đến N:

A₁ = qEd₁

Cường độ điện trường là

$\Rightarrow E=\frac{A_1}{q.d_1}=\frac{9,{6.10}^{-18}}{\left(-1,{6.10}^{-19}\right).\left(-0,006\right)}={10}^{4}V/m$

Công của lực điện khi electron di chuyển đoạn NP:

A₂ = qEd₂ = (-1,6.10^-19). 10⁴ . (-0,004) =  6,4.10^-18 J.

b) Công của lực điện khi electron di chuyển từ điểm M đến điểm P:

A = A₁ + A₂ = (9,6 + 6,4).10^-18 J = 16.10^-18 J

Áp dụng định lý biến thiên động năng khi electron di chuyển từ M đến P:

$A=\Delta W_d=W_{dP}-W_{dM}=\frac{m{v}_P^2}{2}$

Vận tốc của electron khi đến P là

$\iff v_P=\sqrt{\frac{2A}{m}}=\sqrt{\frac{{\mathrm{2.16.10}}^{-18}}{9,{1.10}^{-31}}}=5,{93.10}^{6}m/s$