Bài III.14 trang 46 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Xác định vận tốc v của êlectron bay trong điện trường giữa anôt và catôt của điôt chân không khi hiệu điện thế giữa hai điện cực này là U_AK = 1800 V. Cho biết êlectron có khối lượng m = 9,1,10^-31 kg và điện tích -e = -l,6.10^-19C. Coi rằng êlectron bay ra khỏi catôt với vận tốc v₀ = 0.

Trả lời:

Gọi U là hiệu điện thế giữa anot và catot. Trong điot chân không, electron chịu tác dụng của điện trường, bay từ catot đến anot. Khi đó độ biến thiên động năng của electron có giá trị bằng công của lực điện trường:

\({{m{v^2}} \over 2} - {{mv_0^2} \over 2} = eU\)

Vì vận tốc chuyển động nhiệt của electron khá nhỏ có thể bỏ qua, nên có thể xem như electron rời khỏi catot với vận tốc v₀ = 0. Như vậy, ta suy ra:

\({{m{v^2}} \over 2} = eU \Rightarrow v = \sqrt {{{2eU} \over m}} \)

Thay số, ta tìm được:

 \(v = \sqrt {{{{{2.1,6.10}^{ - 19}}.1800} \over {{{9,1.10}^{ - 31}}}}} \approx {2,5.10^7}m/s\)

Sachbaitap.com