Trong một ống chân không có 2 điện cực anốt và catốt cách nhau d = 10cm tạo ra một điện trường đều có cường độ E = 104 V/m, electron rời catot không vận tốc ban đầu. Khi đến anot, tất cả động năng của...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ đi từng phần một. **Thông số đầu vào:** - Khoảng cách giữa anốt và catốt, \( d = 10 \, \text{cm} = 0.1 \, \text{m} \) - Cường độ điện trường, \( E = 10^4 \, \text{V/m} \) - Số electron đến anốt trong 1 phút, \( n = 6 \times 10^{18} \, \text{electron} \) ### a) Gia tốc chuyển động của electron trong điện trường Gia tốc \( a \) của electron trong điện trường được tính bằng công thức: \[ a = \frac{F}{m} \] Trong đó: - Lực tác dụng lên electron là \( F = eE \), với \( e \) là điện tích của electron \( e \approx 1.6 \times 10^{-19} \, \text{C} \). - Khối lượng của electron \( m \approx 9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg} \). Thay vào công thức: \[ F = eE = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{C})(10^4 \, \text{V/m}) = 1.6 \times 10^{-15} \, \text{N} \] \[ a = \frac{1.6 \times 10^{-15} \, \text{N}}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg}} \approx 1.76 \times 10^{15} \, \text{m/s}^2 \] **Kết luận:** Gia tốc của electron là \( 1.76 \times 10^{15} \, \text{m/s}^2 \) (đúng). ### b) Năng lượng 1 electron mang đến anot Năng lượng điện mà electron nhận được khi di chuyển trong điện trường là: \[ W = eEd \] Thay vào công thức: \[ W = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{C})(10^4 \, \text{V/m})(0.1 \, \text{m}) = 1.6 \times 10^{-16} \, \text{J} \] **Kết luận:** Năng lượng 1 electron mang đến anot là \( 1.6 \times 10^{-16} \, \text{J} \) (đúng). ### c) Nhiệt lượng anot nhận được trong 1 giây Số electron đến anốt trong 1 phút là \( n = 6 \times 10^{18} \). Vậy số electron đến anốt trong 1 giây là: \[ n_{1s} = \frac{6 \times 10^{18}}{60} = 1 \times 10^{17} \, \text{electron} \] Nhiệt lượng nhận được trong 1 giây là: \[ Q = n_{1s} \times W = (1 \times 10^{17}) \times (1.6 \times 10^{-16}) = 16 \, \text{J} \] **Kết luận:** Nhiệt lượng anot nhận được trong 1 giây là \( 16 \, \text{J} \) (không đúng, câu này cần kiểm tra lại). ### d) Vận tốc của mỗi electron khi tới anot Sử dụng công thức động năng: \[ v = \sqrt{2ad} \] Thay \( a \) và \( d \) vào công thức: \[ v = \sqrt{2 \times (1.76 \times 10^{15}) \times (0.1)} \approx \sqrt{3.52 \times 10^{14}} \approx 1.88 \times 10^7 \, \text{m/s} \] **Kết luận:** Vận tốc của mỗi electron khi tới anot là khoảng \( 1.9 \times 10^{7} \, \text{m/s} \) (đúng). Tóm lại, câu a, b, d đúng, câu c có sự nhầm lẫn trong tính toán nhiệt lượng, cần kiểm tra lại.