Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản

Giải SBT Lí 11 Bài 5. Điện thế. Hiệu điện thế

Bài 5.6 trang 12 Sách bài tập Vật lí 11:

Lời giải

Các lực tác dụng vào hạt bụi: trọng lực $\overrightarrow{P}$, lực điện $\overrightarrow{F_d}$.

Hạt bụi nằm cân bằng nên:

$\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F_d}=0\iff \overrightarrow{P}=-\overrightarrow{F_d}\iff \begin{array}{l}\overrightarrow{P}\uparrow \downarrow \overrightarrow{F_d}\\ P=F_d\end{array}$

Vì trọng lực hướng xuống, nên lực điện phải hướng lên. Vậy lực điện cùng chiều với đường sức điện nên điện tích q của hạt bụi phải là điện tích dương (Hình 5.1G).

Ta có: F = qE với $E=\frac{U}{d}$và P = mg

Vì $F=P\iff \frac{qU}{d}=mg\iff q=\frac{mgd}{U}=8,{3.10}^{-11}C$