Trả lời câu hỏi Hoạt động 1 - Mục III trang 72

1. Nội dung câu hỏi: 

Giữa hai bản phẳng song song nhiễm điện có cường độ điện trường đều là E. Một điện tích q > 0 có khối lượng m bay vào trong điện trường đều trên với vận tốc $\overrightarrow{v_0}$ theo phương vuông góc với đường sức. Môi trường giữa hai bản phẳng nhiễm điện là chân không. Biết rằng trong hiện tượng này, trọng lực là rất nhỏ so với lực điện. Hãy so sánh vectơ lực điện tác dụng lên điện tích q trong Hình 18.3 với vectơ trọng lực tác dụng lên vật khối lượng m chuyển động ném ngang trong trường trọng lực như Hình 18.4. Từ đó chỉ ra rằng có sự tương tự giữa hai chuyển động nói trên.

2. Phương pháp giải: 

Dựa vào kiến thức đã học về chuyển động của điện tích q trong điện trường đều và chuyển động ném ngang của vật có khối lượng m trong trường trọng lực. 

3. Lời giải chi tiết: 

- Trong hình 18.3: Điện tích chuyển động theo phương ngang với vận tốc ban đầu ${\overrightarrow{v}}_0$ dưới tác dụng của lực điện (đã bỏ qua trọng lực tác dụng lên điện tích).
Vectơ lực điện có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống: $\overrightarrow{F}=q\overrightarrow{E}$.
- Trong hình 18.4: Vật khối lượng m chuyển động theo phương ngang với vận tốc ban đầu ${\overrightarrow{v}}_0$ chịu tác dụng của trọng lực.
Vecto trọng lực có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống: $\overrightarrow{P}=m\overrightarrow{g}$.
$\Rightarrow$ Nhận xét: từ 2 hình ta thấy:
- Lực điện $\overrightarrow{F}$ và trọng lực $\overrightarrow{P}$ tương tự nhau.
- Điện tích q và vật $\mathrm{m}$ tương tự nhau đều coi là chất điểm.
- Cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ và gia tốc trọng trường $\overrightarrow{g}$ tương tự nhau.
- Quỹ đạo chuyển động của điện tích (hay vật $\mathrm{m}$) đều có dạng là một nhánh của đường parabol. Từ đó, chứng tỏ có sự tương tự giữa hai chuyển động ở 2 hình trên.