Bài 18. ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU
I. KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU
Điện trường đều là điện trường mà cường độ điện trường tại mỗi điểm có giá trị bằng nhau về độ lớn, giống nhau về phương và chiều.
II. ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀUGIỮA HAI BẢN PHẲNG NHIỄM ĐIỆN ĐẶT SONG SONG
Cường độ điện trường giữa hai bản phẳng nhiễm điện trái dấu đặt song song có độ lớn bằng tỉ số giữa hiệu điện thế giữa hai bản phẳng và khoảng cách giữa chúng:
\(E = \frac{U}{d}\)
U: là hiệu điện thế giữa hai bản phẳng, đơn vị là vôn (V)
d: là khoảng cách giữa hai bản phẳng, đơn vị là mét (m).
III. TÁC DỤNG CỦA ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU LÊN CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH
1. Hãy thảo luận về tác dụng của điện trường đều lên chuyển động của điện tích bay vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện:
a) Ảnh hưởng như thế nào đến vận tốc của chuyển động?
b) Từ đó dự đoán dạng quỹ đạo chuyển động.
Ví dụ: Hai bản phẳng có kích tỉnrớc lớn và bằng nhau, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng d = 24 cm như hình bên. Hiệu điện thế giữa hai bản phẳng là 48 V. Một electron ( q = -1,6.10-19 C, m = 9,1.10-31 kg) bay vào chính giữa hai bản phẳng theo phương vuông góc với các đường sức điện trường với vận tốc 200 m/s. Bỏ qua điện trường Trái Đất, lực cản môi trường, trọng lực tác dụng lên electron. Hãy viết phương trình quỹ đạo của chuyển động.
Giải:
\(\begin{multline}{E = \frac{U }{d }= \frac{{4 8 }}{{{{2 4 . 1 0 }^{- 2 }}}}= 2 0 0 ( V / m ) }\vphantom{X } \\ \vphantom{X }\end{multline}\)
\(\begin{multline}{F = – q E = – q \frac{U }{d }}\vphantom{X } \\ \vphantom{X }\end{multline}\)
– Phương trình chuyển động theo phương Ox: x = v0.t
– Phương trình chuyển động theo phương Oy:
\(\begin{multline}{y = \frac{1 }{2 }{a _{y }}. {t ^{2 }}= \frac{1 }{2 }\frac{F }{m }. {t ^{2 }}= – \frac{1 }{2 }\frac{{q U }}{{m d }}. {t ^{2 }}}\vphantom{X } \\ \vphantom{X }\end{multline}\)
Phương trình quỹ đạo của chuyển động:
\(\begin{multline}{y = – \frac{1 }{2 }\frac{{q U }}{{m d }}. {( \frac{x }{{{v _{0 }}}}) ^{2 }}= 4 , 3 9 5 . {x ^{2 }}( m ) }\vphantom{X } \\ \vphantom{X }\end{multline}\)
