Một hạt bụi nằm cân bằng trong khoảng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Biết rằng hạt bụi cách bản dưới đoạn d=0,2cm và hiệu điện thế giữa hai bản tấm kim loại nhiễm điện trái dấu đó là U=200V. Trong bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới, nếu hiệu điện thế giữa hai bản giảm đi một lượng ΔU = 30V. Lấy g=10m/s2
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCác lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực \(\vec P\) , lực điện \(\vec F\)
+ Điều kiện cân bằng của quả cầu:
\(\vec F + \vec P = 0 \to F = P \leftrightarrow qE = mg \to q = \frac{{mg}}{E}\)
Mặt khác: \(E = \frac{U}{d} \to q = \frac{{mg}}{{\frac{U}{d}}} = \frac{{mgd}}{U}(1)\)
Sau khi giảm hiệu điện thế giữa hai bản tụ thì hạt bụi chuyển động biến đổi đều nên theo định luật II-Newtơn ta có: \(\overrightarrow {F'} + \vec P = m\vec a (*)\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động (hướng xuống), chiếu (*) ta được:
\(P - F' = ma \leftrightarrow mg - qE' = ma \leftrightarrow mg - q\frac{{U - {\rm{\Delta }}U}}{d} = ma\) (2)
Thế (1) vào (2), ta được:
\(a = g - g\left( {\frac{{U - {\rm{\Delta }}U}}{U}} \right) = \frac{{3g}}{{20}} = \frac{3}{2}\left( {m/{s^2}} \right)\)
Mặt khác, ta có:
\(s = d = \frac{1}{2}a{t^2} \to t = \sqrt {\frac{{2{\rm{d}}}}{a}} = \sqrt {\frac{{2.0,002}}{{\frac{3}{2}}}} = 0,052{\rm{s}}\)
Câu hỏi liên quan
-
Một êlectron di chuyển trong điện trường đều E một đoạn 0,6cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện thì lực điện sinh công \(9,6.10^{-18}J\). Đến N êlectron di chuyển tiếp 0,4cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên. Tính vận tốc của êlectron khi nó đến điểm P. Biết rằng, tại M, êlectron không có vận tốc đầu. Khối lượng của êlectron là \(9,1.10^{-31}kg\)
-
Giữa hai điểm M và N có hiệu điện thế bằng bao nhiêu nếu một điện tích\(q = 3\mu C\) thu được năng lượng \({15.10^{ - 4}}J\) khi đi từ M đến N:
-
Một điện trường đều có cường độ E= 2800 V/m. Hai điểm M, N cách nhau 20 cm khi tính dọc theo đường sức. Tính công của lực điện trường thực hiện một điện tích khi nó di chuyển từ M đến N ngược chiều đường sức. Biết \(q = -{10^{ - 6}}C\).
-
Một điện tích \(q = {4.10^{ - 8}}C\) di chuyển trong một điện trường đều có cường độ E = 100V/m theo một đường gấp khúc ABC, đoạn AB = 20cm và vecto độ dời
làm với đường sức điện một góc 30o . Đoạn BC dài 40cm và vecto độ dời \(\overrightarrow {BC} \) làm với đường sức điện một góc 120o. Công của lực điện là: -
Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang song song cách nhau 5cm. Hiệu điện thế giữa hai tấm là 50V. Một electron không vận tốc ban đầu chuyển động từ tấm tích điện âm về tấm tích điện dương. Hỏi khi đến tấm tích điện dương thì electron có vận tốc bằng bao nhiêu:
-
Hai bản kim loại tích điện trái dấu đặt song song cách nhau 1cm. Hiệu điện thế giữa hai bản kim loại là 120V. Lấy g=10m/s2, tính điện tích của một hạt bụi nhỏ khối lượng 0,1mg lơ lửng giữa hai bản kim.
-
Một chuyển động với vận tốc ban đầu dọc theo đường sức của một điện trường đều được một quãng đường 10 cm thì dừng lại. Tính cường độ điện trường:
-
Trong đèn hình của máy thu hình, các electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế 25000V. Hỏi khi đập vào màn hình thì vận tốc của nó bằng bao nhiêu, bỏ qua vận tốc ban đầu của nó:
-
Trong một điện trường đều, điểm A cách điểm B: 1m, cách điểm C: 2m. Nếu UAB = 10V thì UAC
-
Một proton mang điện tích \( + 1,{6.10^{ - 19}}C\) chuyển động dọc theo phương của đường sức một điện trường đều. Khi nó đi được quãng đường 2,5cm thì lực điện thực hiện một công là \( + 1,{6.10^{ - 20}}J\) . Tính cường độ điện trường đều này:
-
Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường\( E =200V/m \). Vận tốc ban đầu của electron là \(3.10^5m/s\) khối lượng của elctron là \(9,1.10^{- 31}kg \). Tại lúc vận tốc bằng không thì nó đã đi được đoạn đường bao nhiêu ?
-
UBC= 400 V; BC = 10 cm; α = 60o; tam giác ABC vuông tại A như hình vẽ. Điện tích 10-9 C từ A đến B, từ B đến C và từ C đến A. Tính công của lực điện dịch chuyển q trên các đoạn AB.
.PNG)
-
Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng q = 4,8.10-18C. Hai tấm kim loại cách nhau 2cm. Hiệu điện thế đặt vào hai quả cầu đó là? Lấy g = 10m/s2
-
Thế năng của điện tích trong điện trường đặc trưng cho
-
Trên một bóng đèn dây tóc có ghi: 10V – 12W, bóng đèn có điện trở R:
-
Một electron bay vào điện trường của một tụ điện phẳng theo phương song song cùng hướng với các đường sức điện trường với vận tốc ban đầu là\({8.10^6}m/s\) . Hiệu điện thế tụ phải có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu để electron không tới được bản đối diện
-
Thả một Ion dương cho chuyển động không vận tốc đầu trong một điện trường do hai điện tích điểm gây ra. Ion đó sẽ chuyển động:
-
Hiệu điện thế giữa hai điểm bên ngoài và bên trong của một màng tế bào là -90mV, bề dày của màng tế bào là 10nm, thì điện trường (giả sử là đều) giữa màng tế bào có cường độ là:
-
Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích - 2 μC từ A đến B là 4 mJ. UAB = ?
-
Một electron chuyển động không vận tốc đầu từ A đến B trong điện trường đều . Biết UAB = 45,5V. Vận tốc của electron tại B là bao nhiêu?
