Trong điện trường của điện tích Q cố định, một electron đặt tại điểm M cách Q 2 m. Dưới

Câu hỏi số 659920:

Vận dụng cao

Trong điện trường của điện tích Q cố định, một electron đặt tại điểm M cách Q 2 m. Dưới tác dụng của lực điện kéo electron từ điểm M và với vận tốc ban đầu bằng 0, dịch chuyển theo đường thẳng về phía điện tích Q > 0. Tính tốc độ của electron khi còn cách điện tích Q một khoảng 1 m.

A. \(v = \sqrt {\dfrac{{1,6}}{{9,1}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}} {.10^6}\,\,\left( {m/s} \right)\).

B. \(v = \sqrt {\dfrac{{0,8}}{{9,1}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}} {.10^6}\,\,\left( {m/s} \right)\).

C. \(v = \sqrt {\dfrac{{0,4}}{{9,1}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}} {.10^6}\,\,\left( {m/s} \right)\).

D. \(v = \sqrt {\dfrac{{0,2}}{{9,1}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}} {.10^6}\,\,\left( {m/s} \right)\).

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:659920

Phương pháp giải

Định lí động năng: \({W_{ds}} - {W_{dt}} = A\)

Giải chi tiết

Cường độ điện trường của điện tích Q gây ra tại điểm M là:

\(E = \dfrac{Q}{{4\pi {\varepsilon _0}{r_M}^2}}\)

Thế năng của electron tại điểm M là:

\(\begin{array}{l}{W_M} = eE{r_M} = e\dfrac{Q}{{4\pi {\varepsilon _0}{r_M}}}\\ \Rightarrow {W_M} = - 1,{6.10^{ - 19}}.\dfrac{Q}{{4\pi {\varepsilon _0}.2}} = - 0,{2.10^{ - 19}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}\,\,\left( J \right)\end{array}\)

Thế năng của electron tại N là:

\({W_N} = e\dfrac{Q}{{4\pi {\varepsilon _0}{r_N}}} = - 1,{6.10^{ - 19}}.\dfrac{Q}{{4\pi {\varepsilon _0}.1}} = - 0,{4.10^{ - 19}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}\,\,\left( J \right)\)

Công của lực điện thực hiện để đưa electron từ điểm M đến điểm N là:

\({A_{MN}} = {W_N} - {W_M} = 0,{2.10^{ - 19}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}\,\,\left( J \right)\)

Áp dụng định lí động năng ta có:

\(\begin{array}{l}{W_{dN}} - {W_{dM}} = {A_{MN}} \Rightarrow \dfrac{1}{2}m{v^2} - 0 = {A_{MN}}\\ \Rightarrow \dfrac{1}{2}.9,{1.10^{ - 31}}.{v^2} = 0,{2.10^{ - 19}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}\\ \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{0,4}}{{9,1}}.\dfrac{Q}{{\pi {\varepsilon _0}}}} {.10^6}\,\,\left( {m/s} \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.