Một hạt bụi kim loại tích điện âm khối lượng \({10^{ - 10}}kg\)lơ lửng trong khoảng giữa hai bản tụ điện phẳng nằm ngang bản tích điện dương ở trên, bản tích điện âm ở dưới. Hiệu điện thế giữa hai bản bằng 1000V, khoảng cách giữa hai bản là 4,8mm, lấy \(g = 10m/{s^2}\). Chiếu tia tử ngoại làm hạt bụi mất một số electron và rơi xuống với gia tốc \(6m/{s^2}\). Tính số hạt electron mà hạt bụi đã mất:
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khi hạt bụi nằm lơ lửng thì lực điện sẽ cân bằng với trọng lực \(\Rightarrow F = P\)
\(\Rightarrow \left| q \right| = \frac{{mg}}{E} = \frac{{mgd}}{U} = \frac{{{{10}^{ - 10}}.4,{{8.10}^{ - 3}}.10}}{{1000}} = 4,{8.10^{ - 15}}C\)
+ Vì mang điện âm nên : \(q = - 4,{8.10^{ - 15}}C\)
+ Hạt bụi bị mất electron điện tích của hạt bụi còn \(q' = - 4,{8.10^{ - 15}} + n\left| e \right|C\)
+ Vật chuyển động xuống dưới với gia tốc \(a = 6m/{s^2}\) nên lực điện lực này là F' , áp dụng định luật 2 Newton ta được:
\(\begin{array}{l} F' = P - ma \Rightarrow q' = \frac{{m\left( {g - a} \right)}}{E} = 1,{92.10^{ - 15}}C\\ \Rightarrow n = \frac{{4,{{8.10}^{ - 15}} - 1,{{92.10}^{ - 15}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 18000 \end{array}\)
+ Vậy số hạt electron đã mất là 18000 hạt