Bài 13.5 (H) - Phần B trang 50

1. Nội dung câu hỏi: 

Xét một vùng không gian có điện trường đều, cho 3 điểm A, B, C tạo thành một tam giác đều có độ dài các cạnh  a = 6 cm, AB song song với các đường sức điện như Hình 13.3 . Biết cường độ điện trường có độ lớn E= 1000 V/m.
 

a) Tính các hiệu điện thế $U_{A B}, U_{B C}, U_{C A}$.
b) Tính công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ $\mathrm{C}$ đến $\mathrm{B}$. Lấy điện tích của proton là $q=1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}$.
c) Nếu proton đó bắt đầu chuyển động không vận tốc ban đầu tại $A$ thì tốc độ của proton đó khi đến $B$ là bao nhiêu? Lấy khối lượng của proton là $m=1,67 \cdot 10^{-27} \mathrm{~kg}$.
 

2. Phương pháp giải: 

Áp dụng công thức tính công lực điện.
 

3. Lời giải chi tiết: 

a)
$
\begin{aligned}
& U_{A B}=E \cdot A B \cdot \cos 0^{\circ}=1000 \cdot\left(6 \cdot 10^{-2}\right)=60 \mathrm{~V} \\
& U_{B C}=E \cdot B C \cdot \cos 120^{\circ}=-1000 \cdot\left(6 \cdot 10^{-2}\right) \cdot 0,5=-30 \mathrm{~V} \\
& U_{C A}=E \cdot C A \cdot \cos 120^{\circ}=-1000 \cdot\left(6 \cdot 10^{-2}\right) \cdot 0,5=-30 \mathrm{~V}
\end{aligned}
$
b) Công của lực điện trường khi một proton chuyển động từ $\mathrm{C}$ đến B:
$
A_{C B}=q U_{C B}=\left(1,6 \cdot 10^{-19}\right) \cdot 30=4,8 \cdot 10^{-18} \mathrm{~J}
$
c) Theo định lí động năng, ta có:
$
\begin{aligned}
& W_{d B}-W_{d A}=A_{A B} \Rightarrow \frac{1}{2} m v_B^2=q U_{A B} \\
& \Rightarrow v_B=\sqrt{\frac{2 q U_{A B}}{m}}=\sqrt{\frac{2 \cdot\left(1,6 \cdot 10^{-19}\right) \cdot 60}{1,67 \cdot 10^{-27}}} \approx 107,22.10^3 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
\end{aligned}
$