Tính cơng của lực điện trong các dịch chuyển sau của q: a.. Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B C, từ B D... Tính công của lực điện trường khi q dịch chuyển trên
Trang 1CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN – HIỆU ĐIỆN THẾ
- Cơng của lực điện: A = qEd = q.U
- Cơng của lực ngồi A ’ = A
- Định lý động năng:
- Biểu thức hiệu điện thế:
q
A
U MN MN
-Hệ thức liên hệ giữa E , U hiệu điện thế trong điện trường đều:
d
U
E
BÀI TẬP
1 Tam giác ABC vuơng tại A được đặt trong điện trường đều
E
, = ABC = 600, AB E
Biết BC = 6 cm, UBC= 120V
a Tìm UAC, UBA và cường độ điện trường E?
b Đặt thêm ở C điện tích điểm q = 9 10-10
C Tìmcường
độ điện trường tổng hợp tại A
ĐS: UAC = 0V, UBA = 120V, E = 4000 V/m E = 5000
V/m
2 Một điện tích điểm q = -4 10-8 C di chuyển dọc theo chu vi của một tam giác MNP, vuơng tại
P, trong điện trường đều, cĩ cường độ 200 V/m Cạnh MN = 10 cm, MN E
.NP = 8 cm Mơi trường là khơng khí Tính cơng của lực điện trong các dịch chuyển sau của q:
a Từ M N
b Từ N P
c Từ P M
d Theo đường kín MNPM.d‘ theo nữa đường trịn đường kính BC
e.tâm cua đường trịn ngoại tiếp đến trung điểm của cạnh AC
Đ S: AMN= -8 10-7 J; ANP= 5,12 10-7 J; APM = 2,88 10-7 J; AMNPM = 0 J
3 Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C cĩ tích điện và đặt song
song như hình Cho d1 = 5 cm, d2= 8 cm Coi điện trường giữa
các bản là đều và cĩ chiều như hình vẽ Cường độ điện trường
tương ứng là E1 =4.104V/m , E2 = 5 104V/m Tính điện thế của
bản B và bản C nếu lấy gốc điện thế là điện thế bản A
ĐS: VB = -2000 V; VC = 2000 V
4 Ba điểm A, B, C nằm trong điện trường đều sao cho E
// CA Cho AB AC và AB = 6 cm
AC = 8 cm
a Tính cường độ điện trường E, UAB và UBC. Biết UCD = 100V (D là trung điểm của AC)
b Tính công của lực điện trường khi electron di chuyển từ B C, từ B D
Đ S: 2500 V/m; UAB= 0 V; UBC = - 200 V; ABC= 3,2 10-17 J; ABD= 1,6 10-17 J
Trang 25 Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo cạnh của một tam
giác đều ABC cạnh a = 10 cm trong điện trường đều có cường
độ là 300 V/m E
// BC Tính công của lực điện trường khi q dịch chuyển trên mỗi cạnh của tam giác
Đ S: AAB = - 1,5 10-7 J; ABC = 3 10-7 J; ACA = -1,5
10-7 J
Chuyển động hạt trong điện trường đều:
Bài 1 Một electron di chuyển được môt đoạn 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng
của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ 1000 V/m Hãy xác định công của lực điện ? ĐS: 1,6 10-18
J
Bài 2 Khi bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm
250eV (biết rằng 1 eV = 1,6 10-19
J) Tìm UMN ? ĐS: - 250 V
Bài 3: Giữa 2 bản của tụ điện đặt nằm ngang cách nhau d=40 cm có một điện trường đều E=60
V/m Một hạt bụi có khối lượng m=3 g và điện tích q=8.10-5 C bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ từ bản tích điện dương về phía tấm tích điện âm Bỏ qua ảnh hưởng của trọng trường Xác định vận tốc của hạt tại điểm chính giữa của tụ điện ĐS: v=0,8 m/s
Bài 4: Một electron bay vào trong một điện trường theo hướng ngược với hướng đường sức với
vận tốc 2000 km/s Vận tốc của electron ở cuối đoạn đường sẽ là bao nhiêu nếu hiệu điện thế ở cuối đoạn đường đó là 15 V.ĐS: v=3,04.10 6
m/s
Bài 5: Hại bụi có m=10-12 g nằm cân bằng giữa điện trường đều giữa hai bản tụ.Biết U=125 V và d=5 cm.a.Tính điện tích hạt bụi ?
b.Nếu hạt bụi mất đi 5e thì muốn hạt bụi cân bằng, U= ?
Bài 6 Một e có vận tốc ban đầu vo = 3 106 m/s chuyển động dọc theo chiều đường sức của một điện trường có cường độ điện trường E = 1250 V/m Bỏ qua tác dụng của trọng trường, e chuyển động như thế nào ?
ĐS: a = -2,2 1014
m/s2, s= 2 cm
Bài 7 Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m e
xuất phát từ điểm M với vận tốc 3,2 106
m/s,Hỏi:
a e đi được quảng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ?
b Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát e trở về điểm M ?
ĐS: 0,08 m; 0,1 s
Bài 8 Một electron bay từ bản âm sang bản dương của một tụ điện phẳng Điện trường trong
khoảng hai bản tụ có cường độ E=6.104
V/m Khoảng cách giưac hai bản tụ d =5 cm
a Tính gia tốc của electron (1,05.1016
m/s2)
b tính thời gian bay của electron biết vận tốc ban đầu bằng 0.(3 ns)
c Tính vận tốc tức thời của electron khi chạm bản dương (3,2.107
m/s2)
Bài 9
Một electron chuyển động với vận tốc đầu v0 = 4.107 m/s trên đường nằm ngang và bay vào điện trường của một tụ điện, vuông góc với các đường sức Các bản tụ dài l = 4cm và cách nhau d = 1,6 cm Chu U = 910V
a Lập phương trình quỹ đạo và xác định dạng quỹ đạo của electron trong điện trường
b Tính vận tốc electron khi vừa ra khỏi điện trường và độ lệch so với phương ban đầu