Cho tam giác ABC vuông tại A, với:
- \( AB = 8\,cm = 0.08\,m \)
- \( AC = 6\,cm = 0.06\,m \)
- Điện trường đều \( E = 4 \times 10^3\,V/m \)
- Chiều điện trường từ A đến B (tức hướng AB)
- Electron dịch chuyển từ C đến B
---
**Bước 1: Tính độ dài BC**
Tam giác ABC vuông tại A nên áp dụng định lý Pythagore:
\[
BC = \sqrt{AB^2 + AC^2} = \sqrt{(0.08)^2 + (0.06)^2} = \sqrt{0.0064 + 0.0036} = \sqrt{0.01} = 0.1\,m
\]
---
**Bước 2: Xác định công của lực điện trường**
Công của lực điện trường khi điện tích q dịch chuyển từ điểm C đến điểm B là:
\[
A = q \cdot E \cdot d \cdot \cos\theta
\]
Trong đó:
- \( q = -e = -1.6 \times 10^{-19} \, C \) (điện tích electron)
- \( E = 4 \times 10^3 \, V/m \)
- \( d = \text{chiều dịch chuyển theo hướng điện trường} \)
- \( \theta = \) góc giữa vectơ điện trường (hướng từ A đến B) và vectơ dịch chuyển (từ C đến B)
---
**Bước 3: Tính khoảng cách dịch chuyển theo hướng điện trường**
Điện trường hướng từ A đến B, tức hướng AB. Ta cần tìm độ dài hình chiếu của đoạn CB lên AB:
- Vecto AB có độ dài \( 0.08\,m \)
- Vecto AC có độ dài \( 0.06\,m \)
- Vecto CB có độ lớn \( 0.1\,m \)
Góc \( \theta \) giữa vectơ CB và vectơ AB cần tìm.
---
**Bước 4: Tính góc giữa CB và AB**
Vectơ AB: từ A(0,0) đến B(0.08, 0), giả sử A tại gốc tọa độ và trục Ox trùng với AB.
Vectơ AC: từ A(0,0) đến C(0, 0.06) (vì AC vuông góc AB).
Vậy:
- A tại (0,0)
- B tại (0.08, 0)
- C tại (0, 0.06)
Vectơ CB = B - C = (0.08 - 0, 0 - 0.06) = (0.08, -0.06)
Vectơ AB = (0.08, 0)
Góc giữa CB và AB là:
\[
\cos\theta = \frac{\vec{CB} \cdot \vec{AB}}{|\vec{CB}||\vec{AB}|} = \frac{0.08 \times 0.08 + (-0.06) \times 0}{0.1 \times 0.08} = \frac{0.0064}{0.008} = 0.8
\]
---
**Bước 5: Tính công**
Công điện trường:
\[
A = q \cdot E \cdot d \cdot \cos\theta = (-1.6 \times 10^{-19}) \times (4 \times 10^{3}) \times 0.1 \times 0.8 = -1.6 \times 10^{-19} \times 320 = -5.12 \times 10^{-17} \, J
\]
---
**Bước 6: Chuyển đổi công từ Jun sang eV**
\(1\,eV = 1.6 \times 10^{-19} J\), do đó:
\[
A = \frac{-5.12 \times 10^{-17}}{1.6 \times 10^{-19}} = -320\, eV
\]
---
**Kết luận:**
Công của lực điện trường khi electron dịch chuyển từ C đến B là \(-320\, eV\).
---
**Đáp án đúng là:** B. \(-320\, eV\).