Vận dụng (M3)

Khảo sát chuyển động của giọt mực (điện tích ) khi đi vào vùng điện trường đều giữa cặp bản lái lệch. Giả sử vận tốc ban đầu của hạt khi vừa lọt vào cặp bản tụ là có hướng thẳng đứng xuống dưới. Điện trường hướng theo phương ngang như hình vẽ. Bỏ qua trọng lực. Các phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Phát biểu	Đúng	Sai
Quỹ đạo chuyển động của giọt mực trong vùng điện trường lái lệch có hình dạng là một nhánh đường parabol
Thành phần vận tốc của giọt mực theo phương thẳng đứng sẽ tăng dần đều theo thời gian do có sinh công
Động năng của giọt mực liên tục tăng lên trong suốt quá trình dịch chuyển qua không gian cặp bản cực lái
Nếu tăng gấp đôi vận tốc ban đầu khi đi vào vùng lái, độ dời ngang của giọt mực trên đế in sẽ giảm đi một nửa

Giải thích đáp án:

Đây là câu hỏi M3.

(a) Phát biểu a đúng.

Theo phương thẳng đứng, giọt mực chuyển động đều với vận tốc .

Theo phương ngang, giọt mực chuyển động nhanh dần đều với gia tốc .

Khử thời gian , ta thu được phương trình quỹ đạo:

Đây là phương trình của một đường parabol.

(b) Phát biểu b sai.

Vì bỏ qua trọng lực, không có bất kì lực nào tác dụng theo phương thẳng đứng.

Theo định luật I Newton, thành phần vận tốc thẳng đứng được bảo toàn .

(c) Phát biểu c đúng.

Lực điện trường lái sinh công dương làm dịch chuyển hạt mực theo phương ngang ().

Áp dụng định lí động năng, công sinh ra làm động năng toàn phần của hạt liên tục tăng lên.

(d) Phát biểu d sai.

Thời gian giọt mực bay qua cặp bản tụ có chiều dài là .

Độ dời ngang tại thời điểm thoát ra là:

Nếu tăng lên lần, bình phương mẫu số sẽ tăng lần, dẫn đến độ dời ngang bị giảm đi lần chứ không phải một nửa.