Xét một vùng không gian có điện trường đều, cho 3 điểm A, B, C tạo thành một tam giác đều

Bài 13.5 (H) trang 50 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét một vùng không gian có điện trường đều, cho 3 điểm A, B, C tạo thành một tam giác đều có độ dài các cạnh a = 6 cm, AB song song với các đường sức điện như Hình 13.3 . Biết cường độ điện trường có độ lớn E= 1000 V/m.

a) Tính các hiệu điện thế U_AB, U_BC, U_CA.

b) Tính công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ C đến B. Lấy điện tích của proton là $q=1,{6.10}^{-19}\text{C}$ .

c) Nếu proton đó bắt đầu chuyển động không vận tốc ban đầu tại A thì tốc độ của proton đó khi đến B là bao nhiêu? Lấy khối lượng của proton là $m=1,{67.10}^{-27}\text{ kg}$ .

Trả lời

a) $U_{\text{AB}}=E.AB.\cos 0°=1000.\left({6.10}^{-2}\right)=60\text{ V}$

$U_{\text{BC}}=E.BC.\text{cos12}0°=-1000.\left({6.10}^{-2}\right).0,5=-30\text{ V}$

$U_{\text{CA}}=E.CA.\text{cos12}0°=-1000.\left({6.10}^{-2}\right).0,5=-30\text{ V}$

b) Công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ C đến B:$A_{\text{CB}}=q{U}_{\text{CB}}=\left(1,{6.10}^{-19}\right).30=4,{8.10}^{-18}\text{ J}$

c) Theo định lí động năng, ta có: $W_{{\text{d}}_{\text{B}}}-W_{{\text{d}}_{\text{A}}}=A_{\text{AB}}\Rightarrow \frac{1}{2}m{v}_{\text{B}}^2=q{U}_{\text{AB}}$

$\Rightarrow v_B=\sqrt{\frac{2q{U}_{\text{AB}}}{m}}=\sqrt{\frac{2.\left(1,{6.10}^{-19}\right).60}{1,{67.10}^{-27}}}\approx 107,{22.10}^3\text{ m/s}$

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: