Đăng nhập Đăng ký

ID: 22979

Thông hiểu (M2)
Điền số hoặc số thập phân thích hợp vào chỗ trống: “Khảo sát một mặt cắt ngang của bẫy ion bốn cực, hàm điện thế lí tưởng tại vùng trung tâm được mô tả bởi phương trình $\displaystyle V(x,y) = A(x^2 - y^2)$ , với hệ số $\displaystyle A = 2{,}5 \cdot 10^5$ V/m $\displaystyle ^2$ . Xét một hạt ion mang điện tích $\displaystyle q = +1{,}6 \cdot 10^{-19}$ C có khối lượng $\displaystyle m = 3{,}2 \cdot 10^{-26}$ kg đang nằm tại tọa độ $\displaystyle x = 0{,}01$ m và $\displaystyle y = 0$ . Cường độ điện trường tổng hợp tại tọa độ này có độ lớn là $\displaystyle \cdot 10^3$ V/m. Do đó, lực tĩnh điện tác dụng lên hạt ion sẽ có độ lớn bằng $\displaystyle \cdot 10^{-16}$ N. Bỏ qua trọng lực, độ lớn gia tốc tức thời mà hạt ion thu được tại vị trí đó đạt $\displaystyle \cdot 10^{10}$ m/s $\displaystyle ^2$ ”

`1`
`2`
`3`
Giải thích đáp án:
Đây là câu hỏi M2.
Từ hàm điện thế $\displaystyle V(x,y)$ , thành phần cường độ điện trường theo trục $\displaystyle x$ được tính bằng đạo hàm bậc nhất:
$\displaystyle E_x = -\dfrac{\partial V}{\partial x} = -2Ax.$
Tại tọa độ $\displaystyle y=0$ , thành phần $\displaystyle E_y = 0$ . Thay số tại tọa độ $\displaystyle x = 0{,}01$ m, ta có:
$\displaystyle E_x = -2 \cdot 2{,}5 \cdot 10^5 \cdot 0{,}01 = -5\,000 \text{ V/m}.$
Độ lớn cường độ điện trường tại vị trí đó là $\displaystyle E = |E_x| = 5\,000$ V/m = $\displaystyle 5 \cdot 10^3$ V/m.
Độ lớn lực tĩnh điện tác dụng lên hạt ion là: $\displaystyle F = |q|E = 1{,}6 \cdot 10^{-19} \cdot 5\,000 = 8 \cdot 10^{-16} \text{ N}.$ Độ lớn gia tốc tức thời của ion theo định luật II Newton là: $\displaystyle a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{8 \cdot 10^{-16}}{3{,}2 \cdot 10^{-26}} = 2{,}5 \cdot 10^{10} \text{ m/s}^2.$

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi