Một tụ điện phẳng có các bản đặt nằm ngang và hiệu điện thế giữa hai bản là 300 V. Một hạt bụi nằm lơ lửng trong khoảng giữa hai bản của tụ điện ấy và cách bản dưới một khoảng 0,8 cm. Lấy g = 10 m/s2. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản đột ngột giảm bớt đi 60 V thì thời gian hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới gần nhất với giá trị nào sau đây?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Lúc đầu: \( qE = mg \Leftrightarrow q\frac{U}{d} = mg(1)\)
+ Sau khi hiệu điện thế giảm bớt ΔU = 60 V thì:
\( mg - q\left( {\frac{{U - {\rm{\Delta }}U}}{d}} \right) = ma(2)\)
+ Thay (1) vào (2) ta có:
\( \left( {\frac{{q{\rm{\Delta }}U}}{d}} \right) = ma\mathop \to \limits^{(1)} \frac{{{\rm{\Delta }}U}}{U} = \frac{a}{g} = > a = \frac{{{\rm{\Delta }}U}}{U}g = 2(m/{s^2})\)
+ Thời gian rơi của hạt bụi:
\( h = \frac{1}{2}a{t^2} = > t = \sqrt {\frac{{2h}}{a}} = \sqrt {\frac{{{{2.0,8.10}^{ - 2}}}}{2}} = 0,09(s)\)
Đáp án cần chọn là: A
