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

Ta có:10 phút =600s

12cm=0,12m

Vận tốc của electron đi qua dây dẫn đó là :

v=\(\frac{v}{t}\)=\(\frac{0,12}{600}\)=0,002(m/s)

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

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.

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:

Áp dụng định lí động năng ta tính được tốc độ của electron:

e U = 1 2 m v 2 ⇒ v = 2 e U m ≈ 7 , 263.10 6 m / s

Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn gây ra tại vị trí electron bay vào có chiều hướng từ trong ra ngoài, có độ lớn:  B = 2.10 − 7 I r = 4.10 − 4 T

Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron có độ lớn:

F = B v e = 4 , 65.10 − 16 N

Chọn B

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