Ôn tập về công của lực điện trường

ÔN TẬP VỀ CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG
A. BÀI TẬP MẪU 
 Bài 1. Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 100V/m. Vận tốc ban đầu của electron bằng 300km/s. Cho khối lượng của electron là m = 9,1.10-31kg. Tính công của lực điện, thời gian và quãng đường electron đi được cho đến khi dừng lại.
 Hướng dẫn giải:
 Chọn chiều dương là chiều chuyển động của electron.
- Electron chuyển động chậm dần đều với gia tốc: a = = = - 0,176.1015 (m/s2)
- Quãng đường electron đi được cho đến khi dừng lại:
 v = 2as
Þ s = 
 = 
 = 25,6.10-4m = 2,56mm.
- Thời gian chuyển động của electron: 
 vt = v0 + at
Þ t = 
 = 17,05.10-10 (s).
- Công của lực điện:
 Vì Electron chuyển động ngược chiều điện trường nên d = - s = - 25,6.10-4m
 Do đó: A = qEd 
 = -1,6.10-19.103.( - 25,6.10-4)
 = 40,96.10-20(J). 
Bài 2. Một hạt bụi có khối lượng m = 10-8g nằm cân bằng trong điện trường đều có cường độ 1000V/m, hướng thẳng đứng xuống dưới. Xác định điện tích của hạt bụi.
 Hướng dẫn giải:
- Hạt bụi chịu tác dụng của hai lực:
+ Trọng lực .
+ Lực điện trường .
- Vì hạt bụi nằm cân bằng nên: F = P
 hay qE = mg
 q = = = 10-13 (C).
- Vì hạt bụi nằm cân bằng, 
hướng xuống dưới nên phải hướng lên trên. Do đó, ngược chiều , tức là hạt bụi phải mang điện tích âm.
 Vậy q = - 10-13 (C).
B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Câu 1. Một electron được thả không vận tốc ban đầu ở sát bản âm, trong điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Tính động năng của electron khi nó đến đập vào bản dương.
Câu 2. Một điện tích q = + 4.10-8C di chuyển trong một điện trường đều có cường độ E = 100V/m theo một đường gấp khúc ABC. Đoạn AB dài 20cm và vectơ độ dời làm với các đường sức điện một góc 300. Đoạn BC dài 40cm và vectơ độ dời làm với các đường sức điện một góc 1200. Tính công của lực điện.
Câu 3. Có hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và cách nhau 1cm. Hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là 120V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6cm sẽ là bao nhiêu? Mốc điện thế ở bản âm.
Câu 4. Tính công mà lực điện tác dụng lên một electron sinh ra khi nó chuyển động từ điểm M đến điểm N. Biết hiệu điện thế UMN = 50V.