Hình bên là đồ thị tốc độ thay đổi theo độ cao của một electron chuyển động từ điểm A

Câu hỏi số 659922:

Vận dụng

Hình bên là đồ thị tốc độ thay đổi theo độ cao của một electron chuyển động từ điểm A đến điểm B theo phương thẳng đứng trong điện trường của Trái Đất, bỏ qua lực cản của không khí. Tính cường độ điện trường của Trái Đất tại điểm A.

A. 120 V/m.

B. 115,75 V/m.

C. 125,5 V/m.

D. 113,75 V/m.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:659922

Phương pháp giải

Động năng: \({W_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)

Thế năng điện: \({W_t} = qEh\)

Định luật bảo toàn cơ năng: \({W_{d1}} + {W_{t1}} = {W_{d2}} + {W_{t2}}\)

Giải chi tiết

Điện trường của Trái Đất là điện trường đều → cường độ điện trường tại B bằng cường độ điện trường tại A và bằng E

Cơ năng của electron tại B là:

\(\begin{array}{l}{W_B} = {W_{dB}} + {W_{tB}} = \dfrac{1}{2}m{v_B}^2 + eE{h_B}\\ \Rightarrow {W_B} = \dfrac{1}{2}m{.0^2} + eE{h_B} = eE{h_B}\end{array}\)

Cơ năng của electron tại A là:

\({W_A} = {W_{dA}} + {W_{tA}} = \dfrac{1}{2}m{v_A}^2 + eE{h_A}\)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, ta có:

\(\begin{array}{l}{W_B} = {W_A} \Rightarrow eE{h_B} = \dfrac{1}{2}m{v_A}^2 + eE{h_A}\\ \Rightarrow eE\left( {{h_B} - {h_A}} \right) = \dfrac{1}{2}m{v_A}^2\\ \Rightarrow E = \dfrac{{m{v_A}^2}}{{2e\left( {{h_B} - {h_A}} \right)}}\\ \Rightarrow E = \dfrac{{9,{{1.10}^{ - 31}}.{{\left( {{{2.10}^6}} \right)}^2}}}{{2.\left( { - 1,{{6.10}^{ - 19}}} \right).\left( {2,9 - 3} \right)}}\\ \Rightarrow E = 113,75\,\,\left( {V/m} \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: D

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.