Bài 358

Question

Hai bản kim loại đặt nằm ngang, song song với nhau, cách nhau một khoảng d=1cm, được nối với nguồn điện có hiệu điện thế U=1kV. Ở đúng giữa khoảng cách hai bản có một giọt thủy ngân nhỏ tích điện nằm lơ lửng. Đột nhiên hiệu điện thế của nguồn giảm xuống còn bằng U'=995V. Hỏi sau bao lâu giọt thủy ngân trơi xuống đến bản dưới. Lấy g=10m/$s^2$.

Chu Đức Anh · Answer 1 · 7/17/2012 5:10:27 PM

Ban đầu giọt thủy ngân nằm lơ lửng ( cân bằng), trọng lực $P=mg$ của giọt thủy ngân cân bằng với lực điện trường $F=qE$ tác dụng lên nó:
             $mg=qE=q\frac{u}{d} $   (1)
(q là điện tích của giọt thủy ngân)
Khi hiệu điện thế giảm xuống, chỉ còn U', lực điện trường không đủ để cân bằng với trọng lực của giọt thủy ngân, và khi đó giọt thủy ngân chịu tác dụng của hợp lực
             $F=mg-qE'=mg-q\frac{U'}{d} $ hướng thẳng xuống dưới. Giọt thủy ngân sẽ rơi xuống bản dưới và gia tốc: $a=\frac{F}{m}=g-\frac{q}{m}\frac{U'}{d}   $ (2)
Từ (1) ta có: $\frac{q}{m}=\frac{gd}{U} $. Thay vào (2) ta có: $a=g(1-\frac{U'}{U}). $
Phương trình chuyển động của giọt thủy ngân $s=\frac{at^2}{2} $.
Thay vào đó $s=\frac{d}{2} $; ta tìm được khoảng thời gian sau đó giọt thủy ngân rơi xuống đến bản dưới:
             $t=\sqrt{\frac{d}{a} }=\sqrt{\frac{d}{g(1-\frac{U'}{u}) } }\approx 0,64s. $

Bài 358

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 358

1 Đáp án

Liên quan

Lý thuyết liên quan