Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một

Câu hỏi số 842128:

Vận dụng

Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn $d = 6\, cm$ có một hạt bụi kim loại tích điện âm, khối lượng $m = 3.10^{- 6}g$ đang lơ lửng tại vị trí cách đều hai tấm kim loại như hình. Biết rằng hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại khi đó là $U = 1000\, V$. Nếu hiệu điện điện thế đột ngột giảm đến giá trị $U = 800\, V$, Sau bao lâu thì hạt bụi này chạm đến một trong hai tấm kim loại nói trên? Lấy $g = 10\, m/s^{2}$(Kết quả làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:842128

Phương pháp giải

Hạt bụi lơ lửng: $\overset{\rightarrow}{P} + \overset{\rightarrow}{F} = \overset{\rightarrow}{0}$

Áp dụng công thức tính gia tốc: $a = \dfrac{F}{m}$

Giải chi tiết

- Khi U = 1000 V:

Vì hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Khi đó, bản tích điện dương sẽ ở trên và bản tích điện âm sẽ ở dưới.

Ta có:

$\begin{array}{l} \left. F = P\Leftrightarrow|q|E = mg \right. \\ \left. \Rightarrow|q| = \dfrac{mg}{E} = \dfrac{mgd}{U} = \dfrac{3.10^{- 9}.10.6.10^{- 2}}{1000} = 1,8.10^{- 12}C \right. \end{array}$

- Khi hiệu điện thế giảm đến , vì lực điện giảm so với ban đầu nên hạt sẽ rơi xuống bản âm với gia tốc:

$a = \dfrac{P - F^{'}}{m} = \dfrac{mg - |q|\dfrac{U'}{d}}{m} = \dfrac{3.10^{- 9}.10 - 1,8.10^{- 12}.\dfrac{800}{6.10^{- 2}}}{3.10^{- 9}} = 2m/s^{2}$

Áp dụng công thức:

$\left. S = \dfrac{1}{2}at^{2}\Rightarrow 3 = \dfrac{1}{2}.2.t^{2}\Rightarrow t = 1,73s \right.$($S = d/2 = 3cm$)

Đáp án cần điền là: 1,73

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.