Giúp em đi các chuyên gia, HSG lý Một hạt bụi có khối lượng m = 10^-7g mang điện tích âm, nằm lơ lửng trong điện trường đều tạo bởi hai bản tích điện trái dấu, đặt song song và nằm ngang. Hạt bụi cách bản âm 1cm. Khoảng cách giữa hai bản và hiệu điện thế giữa hai bản lần lượt là d = 5cm và U = 350V. Lấy g=10m/s^2. a. Tỉnh lượng êlectrôn thừa trong hạt bụi. Biết điện tích của electron e=-1,6.10^-19C. b. Nếu hạt bụi mất đi một nửa số êlectrôn thừa đó thì hạt bụi sẽ chuyển động như thế nào. Tính tốc độ của hạt bụi khi đập vào bản dương.

Đáp án:

a) 892875 electron

b) 0,283 m/s.

Giải thích các bước giải:

Hạt bụi nằm lơ lửng

⇔ Lực điện cân bằng với trọng lực

⇒ `F_đ=P ⇔ |q|E=mg`

⇔ `|q|\frac{U}{d}=mg`

⇔ `|q|=\frac{mgd}{U}=\frac{10^{-7}.10^{-3}.10.0,05}{350}≈1,4286.10^{-13} \ (C)`

a) Lượng electron thừa trong hạt bụi là:

`|q|=n|e| ⇔ n=\frac{|q|}{|e|}=\frac{1,4286.10^{-13}}{1,6.10^{-19}}=892875 \ (e)`

b) Khi hạt bụi mất đi một nửa lượng electron trên thì `|q|` giảm ⇒ Lực điện giảm còn một nửa ⇒ Hạt bụi rơi xuống bản dương

Gia tốc của hạt bụi là:

$a=\dfrac{P-\dfrac{F_đ}{2}}{m}=\dfrac{mg}{2m}=\dfrac{g}{2}=5 \ (m/s^2)$

Tốc độ của hạt bụi khi đập vào bản dương là:

$v=\sqrt{2as}=\sqrt{2.5.(0,05-0,01)}≈0,283 \ (m/s)$