Năng lượng điện thế – các vấn đề và giải pháp

1. Một electron được gia tốc từ trạng thái nghỉ qua hiệu điện thế 12 V. Sự thay đổi thế năng điện của electron là bao nhiêu?

Đã biết:

Điện tích của một electron (e) = -1.60 x ^10⁻¹⁹ Coulomb

Điện thế = điện áp (V) = 12 Vôn

Cần tìm: Sự thay đổi thế năng điện của electron (ΔPE)

Giải pháp:

ΔPE = q V = (-1.60 x 10 ^-19 C)(12 V) = -19.2 x 10 ^-19 Jun

Dấu trừ cho biết thế năng giảm đi.

[irp]

2. Hai bản cực song song được tích điện. Khoảng cách giữa hai bản cực là 2 cm và độ lớn của điện trường giữa hai bản cực là 500 Vôn/mét. Biến thiên thế năng của proton khi được gia tốc từ bản cực tích điện dương đến bản cực tích điện âm là bao nhiêu?

Đã biết:

Cường độ điện trường giữa hai bản cực (E) = 500 Vôn/mét

Khoảng cách giữa các tấm (s) = 2 cm = 0,02 m

Điện tích của một proton = +1.60 x ^10⁻¹⁹ Coulomb

Cần tìm: Sự thay đổi điện thế (ΔPE)

Giải pháp:

Điện thế:

V = E s

V = (500 Volt/m)(0.02 m)

V = 10 Volt

Sự thay đổi năng lượng điện thế:

ΔPE = q V

ΔPE = (1,60 x 10 ^-19 C)(10 V)

ΔPE = 16 x 10 ^-19 Joule

ΔPE = 1.6 x ^{10⁻¹⁸ Joule}

[irp]

3. Hai điện tích điểm được đặt cách nhau một khoảng 10 cm. Điện tích tại điểm A = +9 μC và điện tích tại điểm B = -4 μC. Hệ số giãn nở điện k = 9 x 10⁹ Nm² C⁻² ^, 1 ^μC = 10⁻⁶ ^C. Sự thay đổi thế năng điện của điện tích tại điểm B khi nó được gia tốc đến điểm A là bao nhiêu^?

Đã biết:

Điện tích A (q ₁ ) = +9 μC = +9 x 10 ⁻⁶ C

Điện tích B (q ₁ ) = -4 μC = -4 x 10 ⁻⁶ C

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Khoảng cách giữa hai điện tích A và B (r) = 10 cm = 0.1 m = ^10⁻¹ m

Cần tìm: Sự thay đổi điện thế (ΔEP)

Giải pháp: