Một hạt bụi nằm cân bằng trong khoảng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm

Câu hỏi số 324946:

Vận dụng

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 \(d = 0,8\,\,cm\), và hiệu điện thế giữa hai bản tấm kim loại nhiễm điện trái dấu đó là \(U = 300\,\,V\). Trong bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới, nếu hiệu điện thế giữa hai bản giảm đi một lượng \(\Delta U = 60\,\,V\)

A. \(0,09\,\,s\)

B. \(0,06\,\,s\)

C. \(0,18\,\,s\)

D. \(0,12\,\,s\)

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:324946

Phương pháp giải

Xác định các lực tác dụng lên vật

Áp dụng điều kiện cân bằng của vật

Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế \(U = E.d\)

Giải chi tiết

Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \) , lực điện \(\overrightarrow F \)

Điều kiện cân bằng của quả cầu: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P = 0 \to F = P \leftrightarrow qE = mg \to q = \frac{{mg}}{E}\)

Mặt khác: \(E = \frac{U}{{{d_0}}} \to q = \frac{{mg}}{{\frac{U}{{{d_0}}}}} = \frac{{mg{d_0}}}{U}\,\,\left( 1 \right)\)

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: \(\overrightarrow {F'} + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \) (*)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động (hướng xuống), chiếu (*) ta được:

\(P - F' = ma \leftrightarrow mg - qE' = ma \leftrightarrow mg - q\frac{{U - \Delta U}}{{{d_0}}} = ma\,\,\left( 2 \right)\)

Thế (1) vào (2), ta được: \(a = g - g\left( {\frac{{U - \Delta U}}{U}} \right) = \frac{{49}}{{25}}m/{s^2}\)

Mặt khác, ta có: \(s = d = \frac{1}{2}a{t^2} \to t = \sqrt {\frac{{2{\rm{d}}}}{a}} = 0,09{\rm{s}}\)

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.