Một ion âm \(O{H^ - }\) có khối lượng \(2,{833.10^{ - 26}}kg\) được thổi ra từ máy

Câu hỏi số 779108:

Vận dụng

Một ion âm \(O{H^ - }\) có khối lượng \(2,{833.10^{ - 26}}kg\) được thổi ra từ máy lọc không khí với vận tốc 10 m/s, cách mặt đất 80 cm ở nơi có điện trường của Trái Đất bằng 120 V/m. Dưới tác dụng của lực điện, sau một thời gian, người ta quan sát thấy ion đang chuyển động với vận tốc 0,5 m/s ở vị trí cách mặt đất 1,5 m. Hãy xác định công cản mà môi trường đã thực hiện trong quá trình dịch chuyển của ion nói trên tính theo đơn vị eV? Biết \(1eV = 1,{6.10^{ - 19}}J\). (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:779108

Phương pháp giải

Thế năng điện: \({W_t} = qEd\)

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

Cơ năng: \(W = {W_t} + {W_d}\)

Định lí biến thiên cơ năng: \({A_c} = {W_2} - {W_1}\)

Giải chi tiết

Điện tích của ion âm \(O{H^ - }\) là \(q = - 1,{6.10^{ - 19}}C\)

Chọn mốc thế năng điện tại mặt đất.

Cơ năng lúc đầu của ion âm \(O{H^ - }\) là:

\(\begin{array}{l}{W_1} = {W_{t1}} + {W_{d1}} = qE.{d_1} + \dfrac{1}{2}m{v_1}^2\\ \Rightarrow {W_1} = - 1,{6.10^{ - 19}}.120.0,8 + \dfrac{1}{2}.2,{833.10^{ - 26}}{.10^2}\\ \Rightarrow {W_1} \approx - 1,{54.10^{ - 17}}\left( J \right)\end{array}\)

Cơ năng lúc sau của ion âm \(O{H^ - }\) là:

\(\begin{array}{l}{W_2} = {W_{t2}} + {W_{d2}} = qE.{d_2} + \dfrac{1}{2}m{v_2}^2\\ \Rightarrow {W_2} = - 1,{6.10^{ - 19}}.120.1,5 + \dfrac{1}{2}.2,{833.10^{ - 26}}.0,{5^2}\\ \Rightarrow {W_2} \approx - 2,{88.10^{ - 17}}\left( J \right)\end{array}\)

Công cản mà môi trường thực hiện là:

\(\begin{array}{l}{A_c} = {W_2} - {W_1} = - 2,{88.10^{ - 17}} - \left( { - 1,{{54.10}^{ - 17}}} \right)\\ \Rightarrow {A_c} = - 1,{34.10^{ - 17}}\left( J \right) = - 83,75eV \approx - 84\,\,\left( {eV} \right)\end{array}\)

Đáp số: – 84

Đáp án cần điền là: -84

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.