Bài 18.19 trang 38

1. Nội dung câu hỏi: 

Đặt vào hai bản kim loại phẳng song song, cách nhau $2 \mathrm{cm}$ một hiệu điện thế $U=500 \mathrm{V}$. Người ta có thể tạo ra ion bằng cách thổi hơi ẩm vào giữa hai bản phẳng này. Giả sử hơi ẩm được thổi vào với vận tốc $50 \mathrm{m}/\mathrm{s}$, một phân tử ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ ở vị trí cách đều hai bản phẳng bị tách thành một ion $O{H}^{-}$ (khối lượng $m_1=2,833·{10}^{-26} \mathrm{kg}$, điện tích $q_1=-1,6·{10}^{-19}\mathrm{C}$) và một ion $H^{+}$ (khối lượng
$m_2=0,1678·{10}^{-26} \mathrm{kg}$, điện tích $q_2=+1,6·{10}^{-19}\mathrm{C}$). Bỏ qua các loại lực cản môi
trường, hãy xác định phương trình quỹ đạo cho chuyển động tiếp theo của hai
ion này và vẽ hình minh hoạ.

2. Phương pháp giải:

Tác dụng của điện trường đều đối với chuyển động của một điện tích .

Chuyển động này được coi là chuyển động ném ngang

3. Lời giải chi tiết: 

Chọn gốc tọa độ là điểm ion hoá, trục Oy theo chiều thẳng đứng hướng lên trên. Phương trình quỹ đạo của ion âm ${\mathrm{OH}}^{-}$ là:
$y=-\frac{1}{2}·\frac{q_{1}U}{m_{1}d}{\left(\frac{x}{v_0}\right)}^2=2,824·{10}^7·x^2\left(m\right)$

Phương trình quỹ đạo của ion dương ${\mathrm{H}}^{+}$ là:
$y=-\frac{1}{2}·\frac{q_{2}U}{m_{2}d}{\left(\frac{x}{v_0}\right)}^2=-47,6758·{10}^7{x}^2\left(m\right)$