Máy lọc không khí tạo ra chùm các ion âm OH− (mỗi ion OH− có khối lượng m = 2,833.10−26kg, điện tích –1,6.10−19C) có vận tốc ban đầu từ 20 m/s đến 40 m/s theo phương song song với mặt đất và cách mặt đất 50 cm. Điện trường đều đo được ở bề mặt Trái Đất là 114 V/m. Bỏ qua trọng lực và các loại lực cản khác, hãy xác định quỹ đạo của chùm ion âm này.
Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.
Vector cường độ điện trường hướng từ trên xuống dưới ngược chiều với Oy nên hình chiếu trên phương Oy sẽ có giá trị âm.
Lực điện tác dụng lên ion âm chiếu trên phương Oy có giá trị bằng: F = -qE
- Phương trình chuyển động theo phương Ox: x = v0.t (1)
- Phương trình chuyển động theo phương Oy: y =\(\frac{1}{2}{a_y}{t^2} = \frac{1}{2}\frac{F}{m}{t^2} = - \frac{1}{2}\frac{{qE}}{m}{t^2}\) (2)
Từ (1) và (2) ta thu được phương trình quỹ đạo của chuyển động: \(y = - \frac{1}{2}\frac{{qE}}{m}{\left( {\frac{x}{{{v_0}}}} \right)^2}\)với v0 = 20 m/s đến 40 m/s