Một hạt bụi khối lượng 3 , 6 . 10 - 15   kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của nó bằng 4 , 8 . 10 - 18  C . Hai tấm kim loại cách nhau 2 cm. Hỏi hiệu điện thế đặt vào hai tấm đó ? Lấy  g   =   10   m / s 2 A. U = 125 V B. U = 150 V C. U = 75 V D. U = 100 V
Mọi người ơi, mình cần sự giúp đỡ để giải quyết một vấn đề cá nhân. Bạn nào có thể chia sẻ kiến thức của mình với mình được không?

Phương pháp giải:

Đầu tiên, ta sử dụng công thức vận tốc đạt được của hạt bụi nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại:
\(v = \sqrt{\frac{2qE}{m}}\),
trong đó:
- \(v\) là vận tốc đạt được của hạt bụi,
- \(q\) là điện tích của hạt bụi,
- \(E\) là độ lớn của trường điện năng của hai tấm kim loại,
- \(m\) là khối lượng của hạt bụi.

Ta có:
\(q = 4,8 \times 10^{-18} C\),
\(m = 3,6 \times 10^{-15} kg\).

Tiếp theo, ta sử dụng công thức vận tốc tối đa của hạt bụi để tính ra độ lớn của trường điện năng E:
\(E = \frac{U}{d}\),
trong đó:
- \(U\) là hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại,
- \(d\) là khoảng cách giữa hai tấm kim loại.

Ta có \(d = 2 cm = 0,02 m\).

Câu trả lời:
\(U = \frac{m \times v^2}{2q}\),
\(v = \sqrt{\frac{2qE}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 4,8 \times 10^{-18} \times E}{3,6 \times 10^{-15}}}\),
\(E = \frac{U}{d}\),
Thực hiện tính toán ta được \(U = 100 V\).

Vậy câu trả lời đúng là: D. U = 100 V.

Ta biết rằng lực điện từ giữa hai tấm kim loại là F = k * q1 * q2 / d^2 = 9 * 10^9 * 4.8 * 10^-18 * 4.8 * 10^-18 / 0.02^2 = 0.864 * 10^-9 N. Hiệu điện thế U = F * d = 0.864 * 10^-9 * 0.02 = 17.28 * 10^-11 V. Kết quả là U = 17.28 * 10^-11 / 4.8 * 10^-18 = 360 V.

Tính trước lực đẩy điện tích: F = k * q1 * q2 / d^2 = 9 * 10^9 * 4.8 * 10^-18 * 4.8 * 10^-18 / 0.02^2 = 0.864 * 10^-9 N. Rồi sử dụng công thức U = F * d = 0.864 * 10^-9 * 0.02 = 17.28 * 10^-11 J/C, chia cho điện tích của hạt bụi là q = 4.8 * 10^-18 C để tìm ra hiệu điện thế U = 17.28 * 10^-11 / 4.8 * 10^-18 ≈ 360 V.

Để tính hiệu điện thế đặt vào hai tấm kim loại, ta sử dụng công thức U = (k * q1 * q2) / d, trong đó k là hằng số điện trường trong chân không, q1 và q2 lần lượt là điện tích của hai tấm kim loại, và d là khoảng cách giữa hai tấm. Thay vào công thức, ta có U = (9 * 10^9 * 4.8 * 10^-18 * 4.8 * 10^-18) / 0.02 = 144 V.