در حال بارگذاری...
خطا
مطابق شكل زير، ذرهٔ بارداری به جرم ۴ ميلیگرم و بار الكتريكی $۱\mu C$ بين دو صفحهٔ موازی باردار كه بزرگی ميدان الكتريكی بين صفحات آن $۲۰۰\frac{N}{C}$ است را در فاصلهٔ ۴ سانتیمتری صفحهٔ پايينی رها میكنيم. ذره با چه تندیای برحسب $\frac{cm}{s}$ به صفحهٔ پايينی برخورد میكند؟ (از اتلاف انرژی و نيروی وزن وارد بر ذره صرفنظر شود.)
به بار الكتريكی در فضای ميدان، نيروی الكتريكی وارد میشود. كاری كه ميدان الكتريكی در جابهجايی بار انجام میدهد، برابر با منفی تغييرات انرژی پتانسيل الكتريكی بار است. تغيير پتانسيل الكتريكی بار $q$ در جابهجايی به اندازهٔ $d$ درميدان يكنواخت به بزرگی $E$، برابر است با: $\Delta U=-E\left| q \right|d\cos \theta $ $\Rightarrow \Delta U=-200\times 1\times {{10}^{-6}}\times 4\times {{10}^{-2}}\times 1=-8\times {{10}^{-6}}J$ طبق اصل پايستگی انرژی مكانيكی داريم: $-\Delta U=\Delta K\Rightarrow -\Delta U=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}-0\Rightarrow 8\times {{10}^{-6}}=\frac{1}{2}\times 4\times {{10}^{-6}}{{v}^{2}}$ $\Rightarrow {{v}^{2}}=4\Rightarrow v=2\frac{m}{s}=200\frac{cm}{s}$