Sách Bài Tập Vật Lý 11

     

Giải bài tập trang 17, 18 bài bác ôn tập chương I Sách bài tập (SBT) thứ Lí 11. Câu I.13: xác minh cường độ điện trường trên điểm C cùng với CA = 3 cm và CB = 4 cm...

Bạn đang xem: Sách bài tập vật lý 11


Bài I.13 trang 17, 18 Sách bài bác tập (SBT) thiết bị Lí 11

Một điện tích điểm q1 = +9.10-8 C nằm ở điểm A trong chân không. Một điện tích điểm khác qo = -16.10-8 C nằm tại điểm B trong chân không. Khoảng cách AB là 5 cm.

a) xác minh cường độ năng lượng điện trường trên điểm C cùng với CA = 3 cm và CB = 4 cm.

b) khẳng định điểm D cơ mà tại đó cường độ điện trường bởi 0.

Trả lời:


a) dìm xét thấy AB2 = CA2 + CB2. Vày đó, tam giác ABC vuông góc nghỉ ngơi C.

Vectơ độ mạnh điện trường do q.1 gây ra ngơi nghỉ C bao gồm phương nằm dọc theo AC, chiều hướng ra xa q1 và độ mạnh là :

(E_1 = k q_1 ight over AC^2 = 9.10^9.9.10^ - 8 over 9.10^ - 4 = 9.10^5V/m)

Vectơ độ mạnh điện ngôi trường do q2 gây ra làm việc C gồm phương nằm dọc từ BC, chiều hướng đến q2 với cường độ :

(E_2 = k over BC^2 = 9.10^9.16.10^ - 8 over 16.10^ - 4 = 9.10^5V/m)

Vectơ cường độ điện ngôi trường tổng hòa hợp tại C là :

(overrightarrow E_C = overrightarrow E_1 + overrightarrow E_2 )

Hình bình hành cơ mà hai cạnh là nhị vectơ (overrightarrow E_1 ) và (overrightarrow E_2 ) biến đổi một hình vuông vắn mà (overrightarrow E_C ) nằm dọc từ đường chéo cánh qua C.

Vậy :

(eqalign & E_C = E_1sqrt 2 = 9sqrt 2 .10^5V/m cr & E_C approx 12,7.10^5V/m cr )

Ec ≈ 12,7.105 V/m Phương và chiều của vectơ (overrightarrow E_C ) được vẽ bên trên Hình I.2G.

*

b) trên D ta gồm (overrightarrow E_D = overrightarrow E_1 + overrightarrow E_2 = overrightarrow 0 )

 hay (overrightarrow E_1 = - overrightarrow E_2 )

Hai vectơ (overrightarrow E_1 ) cùng (overrightarrow E_2 ) có thuộc phương, ngược hướng và cùng cường độ. Vậy điểm D đề xuất nằm trên phố thẳng AB và ko kể đoạn AB. Bởi |q2| > |q1| yêu cầu D nên nằm xa rộng (Hình I.3G).


Đặt da = x với AB = a = 5 cm ; ta có:

(E_1 = q_1 ight over x^2;E_2 = kleft over (a + x)^2;)

Với E1 = E2 thì (a + x)2|q1| = x2|q2|

(eqalign & (a + x)sqrt = xsqrt left cr & (a + x)sqrt 9.10^ - 8 = xsqrt 16.10^ - 8 cr & 3(a + x) = 4x cr & x = 3a = 15cm cr )

Ngoài ra còn phải nói đến tất cả những điểm nằm siêu xa hai năng lượng điện tích q1 và q2.

 

Bài I.14 trang 18 Sách bài bác tập (SBT) đồ Lí 11

Electron trong đèn hình vô con đường phải tất cả động năng vào độ lớn 40.10-20 J thì lúc đập vào màn hình hiển thị nó mới làm phạt quang lớp bột phát quang tủ ở đó. Để tăng tốc độ êlectron, fan ta bắt buộc cho êlectron bay qua năng lượng điện trường của một tụ điện phẳng, dọc theo một mặt đường sức điện. Ở hai bản của tụ điện tất cả khoét hai lỗ tròn cùng trục và gồm cùng con đường kính. Electron đưa vào trong tụ điện qua một lỗ cùng chui ra ngơi nghỉ lỗ kia.

a) Êlectron bắt đầu đi vào điện trường của tụ năng lượng điện ở bạn dạng dương hay phiên bản âm ?

b) Tính hiệu điện thay giữa hai phiên bản của tụ điện. Bỏ qua mất động năng ban sơ của êlectron khi ban đầu đi vào năng lượng điện trường vào tụ điện.

Xem thêm: Đoạn Văn Cảm Nhận Về Nhân Vật Lão Hạc, Viết Đoạn Văn Nêu Cảm Nhận Về Nhân Vật Lão Hạc

Cho điện tích của êlectron là - l,6.10-10 C.

c) khoảng cách giữa hai bản tụ điện là 1 cm. Tính độ mạnh điện trường vào tụ điện.

Trả lời:

a) ước ao được tăng tốc độ thì electron đề nghị được bắn từ bản âm đến phiên bản dương của tụ điện (Hình I.4G).

*
 

b) Công của lực điện bằng độ tăng rượu cồn năng của electron:

A = Wđ – WđO = 40.10-20 – 0 = 40.10-20J.

Mặt khác ta lại có A = eU-+ 

A = -1,6.10-19U-+

-1,6.10-19U-+ = 40.10-20

U-+ = 2,5V,

c)

(E = U over d = 2,5 over 1.10^ - 2 = 250V/m).

 

Bài I.15 trang 18 Sách bài tập (SBT) trang bị Lí 11

Để ion hoá nguyên tử hiđrô, fan ta đề xuất tốn một tích điện 13,53 êlectron vôn (eV). Ion hoá nguyên tử hiđrô là đưa êlectron của nguyên tử hiđrô ra vô cực, vươn lên là nguyên tử H thành ion H+. Electron vôn (eV) là 1 đơn vị năng lượng. Electron vôn tất cả độ lớn bằng công của lực điện công dụng lên điện tích + l,6.10-19 C tạo nên nó dịch chuyển giữa hai điểm có hiệu điện vậy 1 V. Mang lại rằng năng lượng toàn phần của êlectron ở xa vô cực bằng 0.

a) Hãy tính tích điện toàn phần của êlectron của nguyên tử hiđrô khi nó đang chuyển động trên quỹ đạo quanh hạt nhân. Tại sao năng lượng này còn có giá trị âm ?

b) nhận định rằng êlectron vận động tròn mọi quanh phân tử nhân trên hành trình có bán kính 5,29.10-11 m. Tính hễ năng của êlectron và nuốm năng tác động của nó với phân tử nhân.

c) Tính điện vậy tại một điểm trên hành trình của êlectron.

Trả lời:

a) Công nhưng ta đề xuất tốn trong sự ion hoá nguyên tử hiđrô đã làm cho tăng tích điện toàn phần của hệ êlectron với hạt nhân hiđrô (bao tất cả động năng của êlectron và cầm năng can hệ giữa êlectron với hạt nhân).

Xem thêm: Một Sóng Truyền Trên Dây Với Vận Tốc 4M/S, Một Sóng Cơ Học Truyền Trên Dây Với Tốc Độ V 4M S

Vì tích điện toàn phần làm việc xá"vô cực bởi không nên năng lượng toàn phần của hộ cơ hội ban đầu, khi chưa bị ion hoá, sẽ có được độ phệ bằng tích điện ion hoá, cơ mà ngược vết :

Wtp = -Wion = -13,53 eV

= - 13,53.1,6.10-19 = -21,65.10-19 J

b) tích điện toàn phần của hệ có động năng của electron và nỗ lực năng liên can giữa electron với hạt nhân :

 ( mW_tp = mW_d + mW_t = mv^2 over 2 + mW_t) (1)

Thế năng Wt của electron trong năng lượng điện trường của hạt nhân có giá trị âm. Chắc chắn là độ bự của Wt lớn hơn độ mập của đụng năng, nên năng lượng toàn phần có mức giá trị âm.

Lực điện bởi vì hạt nhân hút electron nhập vai trò lực hướng chổ chính giữa :

(kleft over r^2 = mv^2 over r)

Động năng của electron là :

( mW_d = mv^2 over 2 = k over 2r = 21,78.10^ - 19J)

Thế năng của electron là : 

(eqalign và W_t = mW_tp - mW_d approx - 21,65.10^ - 19 - 21,78.10^ - 19 = - 43,43.10^ - 19J cr & cr )