Một electron chuyển động với vận tốc đầu 4.10′ m/s vào vùng điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức điện. Biết cường độ điện trường là E= 103 V/m. Hãy xác định: a) Gia tốc của electron. b) Vận tốc của electron khi nó chuyển động được 2.10-’s trong điện trường.

Đáp án:

a) \(1,{75.10^{14}}\left( {m/{s^2}} \right)\)

b) \(5,{3.10^7}\left( {m/s} \right)\)

Giải thích các bước giải:

a) Electron chuyển động theo phương vuông góc với các đường sức điện, khối lượng electron rất nhỏ nên một cách gần đúng, electron chỉ chịu tác dụng của lực điện cùng chiều dương quy ước. Quỹ đạo chuyển động giống vật ném ngang.

Theo phương ngang Ox, electron chuyển động thẳng đều với vận tốc \({v_0} = {4.10^{ - 7}}\left( {m/s} \right)\).

Theo phương thẳng đứng Oy, lực điện gây ra gia tốc:

\(a = \dfrac{{qE}}{m} = \dfrac{{1,{{6.10}^{ - 19}}{{.10}^3}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}} = 1,{75.10^{14}}\left( {m/{s^2}} \right)\)

b) Khi electron chuyển động được \(t = {2.10^{ - 7}}\left( s \right)\) trong diện trường.

Vận tốc theo phương ngang Ox không đổi vẫn là: 

\({v_x} = {v_0} = {4.10^{ - 7}}\left( {m/s} \right)\)

Vận tốc theo phương Oy là:

\({v_y} = at = 1,{75.10^{14}}{.2.10^{ - 7}} = 3,{5.10^7}\left( {m/s} \right)\)

Vận tốc của electron khi đó là:

\(v = \sqrt {v_x^2 + v_y^2}  = 5,{3.10^7}\left( {m/s} \right)\)