Đáp án

v = 120/600 = 0,2 mm/s

 Đổi 12 cm = 0,12 m; 10 phút = 600 giây.

Áp dụng công thức tính vận tốc  v = S t = 0 , 12 600 =   0 , 0002   ( m / s )  

Đáp án:  0,0002 m/s

Chọn gốc tọa độ O tại vị trí electron bắt đầu vào vùng điện trường, hệ tọa độ xoy có dạng như hình vẽ:

Thành phần Ox chuyển động thẳng đều:  x = v 0 t

Thành phần Oy chuyển động nhanh dần đều:  y = 1 2 a y t 2

Vậy phương trình quỹ đạo của elctron là:  y = 1 2 a y x v 0 2

Lực điện trường tác dụng lên electron:  F → = q E → = m a → → F x = m a x = 0 F y = m a y = F

a x = 0 a y = F m = q E m = q U m d → x = v 0 t = 2.10 7 t y = 1 2 a y x v 0 2 = 1 2 q U m d v 0 2 x 2 = 2 x 2

a. Vậy phương trình quỹ đạo có dạng:  y = 1 2 a y x v 0 2 = 1 2 q U m d v 0 2 x 2 = 2 x 2

b. Tính quãng đường electron đi được theo phương Ox khi nó ra khỏi tụ.

Dựa theo thành phần nằm ngang Ox ta có:  x = l = 5.10 − 2 m

c. Vận tốc electron khi rời khỏi tụ:

v x = v 0 v y = v 0 y + a y t → x = v 0 t → t = x v 0 v x = 2.10 7 v y = 0 + q U m d x v 0 = 0 , 4.10 7 → v = v x 2 + v y 2 = 2.10 7

d. Công của lực điện trường khi electron bay trong tụ.

Khi electron bay ra khỏi tụ thì nó đã đi được quãng đường theo phương Oy là:  y   =   2 x 2

→ x = l = 5.10 − 2 m y = 2 x 2 = 50.10 − 4 m = 5 m m

Công của lực điện trường:  A = F . d . c o s F → , d → ⏟ y = F . y → A = q E y = q U d y = 7 , 28.10 − 18

Chọn A.

Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực:

I = Δ q Δ t = N . e Δ t = 1 , 25.10 19 .1 , 6.10 = 19 1  = 2 (A).

q = It = 2.120 = 240 C.

\(I=nSve \Rightarrow v=\dfrac{1}{nSe}\\ \Rightarrow\dfrac{l}{t}=\dfrac{4I}{n\pi d^2e}\\ \Rightarrow t=\dfrac{ln\pi d^2e}{4I}=\dfrac{0,8\cdot8,5\cdot10^{28}\cdot0,0025^2\cdot\pi\cdot1,6\cdot10^{-19}}{4\cdot2,4}\approx4047,619s\)

Chọn đáp án B

Công của lực điện trường tác dụng lên electron bằng độ biến thiên động năng

A = q U A B = m v 2 2 - m v 0 2 2 ↔ U A B = m v 2 2 q = - 284 V

Chọn trục OxOx trùng với đường đi của êlectron. Dùng công thức liên hệ giữa vận tốc, độ dời và gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều:
v2−v20=2a(x−x0)=2asv2−v02=2a(x−x0)=2as
Thay số ta có:
(5.106)2−(3.104)2=2a.(2.10−2)(5.106)2−(3.104)2=2a.(2.10−2)
Từ đó suy ra gia tốc a≈6,25.1014m/s2a≈6,25.1014m/s2.
b) Có thể dùng công thức v=v0+atv=v0+at để tính thời gian tt. Ta có:
t=v−v0a=5.106−3.1046,25.1014t=v−v0a=5.106−3.1046,25.1014
t≈8.10−9st≈8.10−9s.
* Chú ý: Ta nhận thấy, tuy gia tốc rất lớn nhưng hạt chỉ nhận gia tốc này trong một thời gian rất nhỏ (cỡ phần tỉ giây). Giá trị này là giá trị điển hình của gia tốc các hạt tích điện trong các máy gia tốc hiện nay.