Giữa hai bản của một tụ điện phẳng, đặt nằm ngang có một hiệu điện thế \(U_1 = 1200V,\) khoảng cách giữa hai bản là \(d = 1cm.\) Ở đúng giữa hai bản có một giọt thủy ngân nhỏ tích điện, nằm lơ lửng. Đột nhiên hiệu điện thế giảm xuống chỉ còn \(U_2 = 1195,2V.\) Hỏi sau bao lâu giọt thủy ngân rơi xuống bản dương?
Câu 425461: Giữa hai bản của một tụ điện phẳng, đặt nằm ngang có một hiệu điện thế \(U_1 = 1200V,\) khoảng cách giữa hai bản là \(d = 1cm.\) Ở đúng giữa hai bản có một giọt thủy ngân nhỏ tích điện, nằm lơ lửng. Đột nhiên hiệu điện thế giảm xuống chỉ còn \(U_2 = 1195,2V.\) Hỏi sau bao lâu giọt thủy ngân rơi xuống bản dương?
A. \(0,2s\)
B. \(0,5s\)
C. \(0,25s\)
D. \(0,45s\)
+ Phân tích các lực tác dụng lên giọt thủy ngân.
+ Sử dụng phương trình luật II Niuton tính được gia tốc chuyển động của giọt thủy ngân.
+ Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: \(U = E.d\)
+ Quãng đường giọt thủy ngân đi được:\(s = \dfrac{1}{2}a{t^2} \Rightarrow t = \sqrt {\dfrac{{2s}}{a}} \)
-
Đáp án : B(5) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
+ Giọt thủy ngân cân bằng:
\(\overrightarrow {{F_d}} + \overrightarrow P = 0 \Rightarrow {F_d} = P \Leftrightarrow \left| q \right|E = mg \Rightarrow m = \dfrac{{\left| q \right|E}}{g}\,\,\,\left( 1 \right)\)
+ Giọt thủy ngân chuyển động nhanh dần đều với \(a, v_0 = 0:\)
\(\begin{array}{l}\overrightarrow {{F_d}'} + \overrightarrow P = m.\overrightarrow a \Rightarrow P - {F_d}' = ma\\ \Leftrightarrow mg - \left| q \right|E' = ma \Rightarrow a = \dfrac{{mg - \left| q \right|E'}}{m}\,\,\,\,\left( 2 \right)\end{array}\)
Lại có: \(\left\{ \begin{array}{l}E = \dfrac{{{U_1}}}{d}\,\,\,\left( * \right)\\E' = \dfrac{{{U_2}}}{d}\,\,\,\left( {**} \right)\end{array} \right.\)
Thay (*) vào (1) ta được: \(m = \dfrac{{\left| q \right|{U_1}}}{{gd}}\,\,\,\left( 3 \right)\)
Thay (**) vào (2) ta được:
\(a = \dfrac{{mg - \left| q \right|\dfrac{{{U_2}}}{d}}}{m} = g - \dfrac{{\left| q \right|{U_2}}}{{md}}\,\,\,\,\left( 4 \right)\)
Thay (3) vào (4) ta được:
\(a = g - \dfrac{{\left| q \right|{U_2}}}{{\dfrac{{\left| q \right|{U_1}}}{{gd}}.d}} = g - g.\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = g.\left( {1 - \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}}} \right)\)
Thay số ta được: \(a = 10.\left( {1 - \dfrac{{1195,2}}{{1200}}} \right) = 0,04m/{s^2}\)
Lại có: \(s = \dfrac{1}{2}a{t^2} \Rightarrow t = \sqrt {\dfrac{{2s}}{a}} = \sqrt {\dfrac{{2.0,{{5.10}^{ - 2}}}}{{0,04}}} = 0,5s\)
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
2K7 tham gia ngay group để nhận thông tin thi cử, tài liệu miễn phí, trao đổi học tập nhé!
>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
