Bài tập 18.8. Một ion âm có điện tích –3,2.10$^{-19}$ C đi vào trong màng tế bào ở Bài 18.7. Hãy xác định xem ion âm sẽ bị đẩy ra khỏi tế bào hay đẩy vào trong tế bào và lực điện tác dụng lên ion âm bằng bao nhiêu.
Bài Làm:
Điện trường trong màng tế bào sẽ hướng từ phía ngoài vào trong. Vì lực tác dụng lên ion âm ngược chiều với cường độ điện trường nên lực điện sẽ đầy ion âm ra phía ngoài tế bào. Độ lớn của lực điện bằng:
$F=qE= 3,2.10^{-19}, 8,75.10^{6}= 28.10^{-13}$ N.
Trong: Giải SBT Vật lí 11 Kết nối bài 18 Điện trường đều
Bài tập 18.1. Cường độ điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng song song được nối với nguồn điện có hiệu điện thế U sẽ giảm đi khi
A. tăng hiệu điện thế giữa hai bản phẳng.
B. tăng khoảng cách giữa hai bản phẳng.
C. tăng diện tích của hai bản phẳng.
D. giảm diện tích của hai bản phẳng.
Bài tập 18.2. Điện trường đều tồn tại ở
A. xung quanh một vật hình cầu tích điện đều.
B. xung quanh một vật hình cầu chỉ tích điện đều trên bề mặt.
C. xung quanh hai bản kim loại phẳng, song song, có kích thước bằng nhau.
D. trong một vùng không gian hẹp gần mặt đất.
Bài tập 18.3. Các đường sức điện trong điện trường đều
A. chỉ có phương là không đổi.
B. chỉ có chiều là không đổi.
C. là các đường thẳng song song cách đều.
D. là những đường thẳng đồng quy.
Bài tập 18.4. Khoảng cách giữa hai cực của ống phóng tia X (Hình 18.1) bằng 2 cm, hiệu điện thế giữa hai cực là 100 kV. Cường độ điện trường giữa hai cực bằng
A. 200 V/m.
B. 50 V/m.
C. 2 000 V/m.
D. 5 000 000 V/m.
Bài tập 18.5. Trong ống phóng tia X ở Bài 18.4, một electron có điện tích e = −1,6.10$^{-19}$ C bật ra khỏi bản cực âm (catôt) bay vào điện trường giữa hai bản cực. Lực điện tác dụng lên electron đó bằng
A. 8.10$^{-13}$ N.
B. 8.10$^{-18}$ N.
C. 3,2.10$^{-17}$ N.
D. 8.10$^{-15}$ N.
Bài tập 18.6. Ion âm OH$^{-}$ được phát ra từ một máy lọc không khí ở nơi có điện trường trái đất bằng 120 V/m hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới. Hãy xác định lực điện của Trái Đất tác dụng lên ion âm nói trên và vẽ hình minh hoạ.
Bài tập 18.7. Trong cơ thể sống, có nhiều loại tế bào, màng tế bào có nhiệm vụ kiểm soát các chất và ion ra vào tế bào đảm bảo cho quá trình trao đổi chất và bảo vệ tế bào trước các tác nhân có hại của môi trường. Một tế bào có màng dày khoảng 8.10$^{-9}$ m, mặt trong của màng tế bào mang điện tích âm, mặt ngoài mang điện tích dương. Hiệu điện thế giữa hai mặt này bằng 0,07 V. Hãy tính cường độ điện trường trong màng tế bào trên.
Bài tập 18.9. Cho hai tấm kim loại phẳng rộng, đặt nằm ngang, song song với nhau và cách nhau d = 5 cm. Hiệu điện thế giữa hai tấm đó bằng 500 V.
a) Tính cường độ điện trường trong khoảng giữa hai bản phẳng.
b) Khi một electron bật ra khỏi bản nhiễm điện âm và đi vào khoảng giữa hai bản phẳng với tốc độ ban đầu vo ≈ 0, hãy tính động năng của electron trước khi va chạm với bản nhiễm điện dương.
Bài tập 18.10. Khi một điện tích chuyển động vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện thì yếu tố nào sẽ luôn giữ không đổi?
A. Gia tốc của chuyển động.
B. Phương của chuyển động.
C. Tốc độ của chuyển động.
D. Độ dịch chuyển sau một đơn vị thời gian.
Bài tập 18.11. Khi một điện tích chuyển động vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện thì điện trường sẽ không ảnh hưởng tới
A. gia tốc của chuyển động.
B. thành phần vận tốc theo phương vuông góc với đường sức điện.
C. thành phần vận tốc theo phương song song với đường sức điện.
D. quỹ đạo của chuyển động.
Bài tập 18.12. Quỹ đạo chuyển động của một điện tích điểm q bay vào một điện trường đều $\overrightarrow{E}$ theo phương vuông góc với đường sức không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
A. Độ lớn của điện tích q.
B. Cường độ điện trường E.
C. Vị trí của điện tích q bắt đầu bay vào điện trường.
D. Khối lượng m của điện tích.
Bài tập 18.13. Máy gia tốc có thể gia tốc cho các hạt mang điện tới tốc độ đủ lớn rồi cho va chạm (hay còn gọi là tán xạ) với hạt khác mà người ta gọi là hạt bia để tạo ra các hạt mới giúp tim hiểu cấu trúc của vật chất. Trong một quá trình tán xạ như vậy, người ta cho các hạt mới sinh ra đi qua điện trường đều $\overrightarrow{E}$ để kiểm tra điện tích của chúng và xác định được quỹ đạo chuyển động như Hình 18.2. Hãy cho biết đánh giá nào dưới đây là đúng.
A. Hạt (1) không mang điện, hạt (2) mang điện dương, hạt (3) mang điện âm.
B. Hạt (1) không mang điện, hạt (2) mang điện âm, hạt (3) mang điện dương.
C. Cà 3 hạt cùng không mang điện.
D. Cả 3 đánh giá A, B, C đều có thể xảy ra.
Bài tập 18.14. Kết của hạt electron ($q_{1}= - 1,6.10^{- 19}$ C) và positron ($q_{2} = 1,6.10^{- 19}$ C) trong máy gia tốc ở năng lượng cao cho ra hai hạt. Để xác định điện tích và khối lượng của hai hạt này người ta cho chúng đi vào hai buồng đo có điện trường đều và cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ như nhau theo phương vuông góc với đường sức. Hình ảnh quỹ đạo trong 1 s ngay sau quá trình tán xạ với cùng tỉ lệ kích thước như Hình 18.3. Hai quỹ đạo cho ta biết
A. hạt (1) có điện tích âm, hạt (2) có điện tích dương, độ lớn hai điện tích khác nhau.
B. hạt (1) có điện tích dương, hạt (2) có điện tích âm, độ lớn hai điện tích khác nhau.
C. hạt (1) có điện tích âm, hạt (2) có điện tích dương, hai hạt khác nhau về khối lượng.
D. hạt (1) có điện tích âm, hạt (2) có điện tích dương, độ lớn điện tích của hạt (2) lớn hơn độ lớn điện tích hạt (1).
Bài tập 18.15. Hãy cho ví dụ về ứng dụng thực tiễn tác dụng của điện trường đối với chuyển động của điện tích bay vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức.
Bài tập 18.16. Một electron bay vào điện trường đều $\overrightarrow{E}$ của Trái Đất với vận tốc ban đầu $v_{0}$ theo phương vuông góc với đường sức. Chọn gốc toạ độ là điểm bắt đầu chuyển động của electron trong điện trường đều, trục Oy thẳng đứng hướng lên trên, trục Ox lấy theo chiều $v_{0}$. Viết phương trình quỹ đạo của chuyển động trong điện trường đều.
Bài tập18.17*. Hai bàn phẳng nhiễm điện trái dấu có kích thước lớn và bằng nhau, đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng d = 12cm Hiệu điện thế giữa hai bản phẳng là 24 V (Hình 18.4). Một electron bay vào chính giữa hai bản phẳng theo phương vuông góc với các đường sức điện trường với vận tốc 20 000 m/s. Chọn gốc toạ độ đúng tại điểm electron bắt đầu bay vào điện trường đều. Bỏ qua điện trường của Trái Đất, lực cản môi trường. Hãy tính tầm xa theo phương Ox mà electron chuyển động được.
Bài tập 18.18. Hãy tính vận tốc theo phương Oy và động năng của electron khi va chạm với bàn phẳng nhiễm điện dương ở Bài 18. 17.
Bài tập 18.19. Đặt bản kim loại phẳng song song, cách nhau 2 cm một hiệu điện thế U = 500V 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 m/s, một phân tử H2O ở vị trí cách đều hai bản phẳng bị tách thành một ion OH$^{-}$ (khối lượng $m_{1} = 2,833.10^{- 26}$ kg, điện tích $q_{1} = - 1,6.10^{-19}$ C) và một ion H$^{+}$ (khối lượng $m_{2} = 0,1678.10^{-26}$ kg, điện tích $q_{2} = 1,6.10^{- 19} 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.
Xem thêm các bài Giải SBT vật lí 11 kết nối tri thức được biên soạn cho Học kì 1 & Học kì 2 theo mẫu chuẩn của Bộ Giáo dục theo sát chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.
Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 11, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.