2. Một electron chuyển động với tốc độ ban đầu v = 1,6.10°m/s chuyển động vào vùng điện trường đều theo phương song song với hai bản và ở chính giữa khoảng cách hai bản như Hình 13P.2. Biết chiều dài mỗi bản là 3 cm và khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Giữa hai bản có điện trường hướng từ trên xuống, điện trường bên ngoài hai bản bằng 0. Biết electron di chuyển đến vị trí mép ngoài của tấm bản phía trên, tính độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản.

Đáp án:

\(159,25\left( {V/m} \right)\)

Giải thích các bước giải:

Thời gian electron chuyển động trong điện trường cũng chính là thời gian electron đi đến mép ngoài của tấm bản phía trên:

\(t = \dfrac{x}{{{v_0}}} = \dfrac{{0,03}}{{1,{{6.10}^6}}} = 1,{875.10^{ - 8}}\left( s \right)\)

Do lúc đầu electron ở vị trí chính giữa khoảng cách hai bản nên quãng đường electron di chuyển theo phương thẳng đứng là:

\(y = \dfrac{d}{2} = \dfrac{{0,01}}{2} = {5.10^{ - 3}}\left( m \right)\)

Theo phương Oy, electron chuyển động thẳng nhanh dần đều:

\(\begin{array}{l}
y = \dfrac{1}{2}a{t^2} \Rightarrow {5.10^{ - 3}} = \dfrac{1}{2}.a.{\left( {1,{{875.10}^{ - 8}}} \right)^2}\\
 \Rightarrow a = 2,{8.10^{13}}\left( {m/{s^2}} \right)
\end{array}\)

Độ lớn cường độ điện trường là:

\(E = \dfrac{{ma}}{q} = \dfrac{{9,{{1.10}^{ - 31}}.2,{{8.10}^{13}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 159,25\left( {V/m} \right)\)