Chuyen Dong Hat Tich Dien

  • View
    216

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

cc bi ton v chuyn ng ht mang in

Transcript

CHUYN NG LIN KT CUA CAC HAT MANG IN

Hi tho cc trng chuyn min Duyn Hi Bc B 2012

CHUYN NG LIN KT CUA CAC HAT MANG INL Sn

Trng THPT chuyn Thai Binh

I. M U:

Trong chng trnh vt l lp 11 chuyn khi dy v hc v phn tinh in ban u, ti thy c bai toan v chuyn ng lin kt ca h cac hat mang in. Cac bai toan v chuyn ng lin kt cua cac hat mang in cha rt nhiu ni dung: va ren luyn kin thc va hoc v lc tinh in, th nng tinh in; va n luyn lai cac kin thc cua lp 10 nh bao toan ng lng, bao toan nng lng, khi tm, ren luyn phng phap tinh gn ung va bn canh o con hng ti nhng bai toan dao ng cua chng trinh lp 12. Vi nhng li do o, ti chon chuyn CHUYN NG LIN KT CUA CAC HAT MANG IN giang day khi hoc sinh bt u bc vao chng trinh tinh in lp 11.

II. NI DUNG:

Bai 1. Ba qua cu nho co khi lng m, M, m cung in tich Q ni vi nhau bng hai dy nhe khng dan va khng dn in , chiu dai . H thng c t trn mt ban nhn nm ngang. Qua cu gia khi lng M c truyn vn tc theo hng vung goc vi dy. Bo qua moi ma sat.

a) Tim khoang cach nho nht gia 2 qua cu m trong qua trinh chuyn ng.

b) Tinh vn tc cua qua cu M thi im ca 3 qua cu lai thng hang.

Giai :

a) Khi 2 qua cu m gn nhau nht thi 3 qua cu cung vn tc v

Theo bao toan ng lng, ta co : Mv0 =(M+2m)v (1)

Vi khoang cach gia qua cu M va cac qua cu m khng i nn chi co th nng tng tac cua h gm hai qua cu m la thay i .

Theo inh lut bao toan nng lng : E1 = E2

(2)

Thay v t (1) vao (2) ta c

b) Khi ca 3 qua cu lai thng hang :

Bai 2: Ba qua cu cung khi lng m , in tich cung du , u bng q , c ni vi nhau bng ba si dy dai l , khng gian , khng khi lng , khng dn in . H c t trn mt phng ngang , nhan . Ngi ta t mt trong ba si dy o

a) Xac inh vn tc cc ai vmax cua cac qua cu trong qua trinh chuyn ng .

b) M ta chuyn ng cua cac qua cu sau khi a at c vmax.

Giai :

Cach 1 :

a) Khi mt trong ba dy bi t , di tac dung cua cac ni lc con lai (lc y tinh in va lc cng dy ) ca ba vin bi u chuyn ng nhng khi tm cua h vn ng yn va ng lng cua h vn bao toan :

Do tinh cht i xng cua h , nn qua cu 2 chuyn ng trn ng trung trc yy , va hai qua cu 1 va 3 lun lun nm ngang , cac vn tc va i xng qua yy tam giac in tich lun co khi tm tai G .

vi tri bt ki , th nng tinh in cua h la :

=

=

Theo inh lut bao toan nng lng thi ng nng cc ai cua h ng vi th nng cc tiu cua h .

Wt(min) ( x=2l: h ba qua cu thng hang .

va vung goc vi ng ni 3 in tich

v1m = v3m =1/3 . v2m

(W = -(Wt

v1m = v3m= ; v2m =

b) Sau khi at vn tc cc ai chung chuyn ng chm dn cho n khi vn tc bng khng thi khi phuc th nng ban u va tam giac in tich tr thanh tam giac u co hinh dang i xng vi tam giac ban u . Sau o h dao ng tun hoan quanh khi tm G .

Cach 2 : ( Dung inh lut bao toan nng lng )

Vi h khng chiu tac dung cua ngoai lc nn nng lng cua h c bao toan . D thy rng th nng tinh in gia cac qua cu 1,3 va 2,3 khng thay i nn co th vit inh lut bao toan nng lng cua h di dang :

(1)

Ap dung inh lut bao toan ng lng vi ng lng cua h 3 qua cu ( cha t dy bng 0).

0= 2mv mv (2)

Ly (2): v vmax ( khoang cach qua cu 1 va 2 cc ai

( r12 = 2l

Giai h phng trinh (1),(2),(3) vmax = q

Bai 3 . Tai ba inh cua mt t din u canh a gi ba qua cu nho ging nhau co khi lng va in tich tng ng la M va Q . Tai inh th t gi mt qua cu khac in tich q , khi lng m (mm nn coi gn ung la khi m ra xa v cung thi cac qua cu M mi bt u chuyn ng .

Goi vn tc cua qua cu m khi bay ra xa v cung la v0 . Ap dung inh lut bao toan nng lng ta co :

= 3 =

v0 =

Do tinh i xng nn khi cac qua cu M chuyn ng thi vn tc cua chung co ln lun bng nhau . Goi v la vn tc mi qua cu M khi chung rt xa nhau . Ap dung inh lut bao toan nng lng ta co :

= v = =

b) Goi thanh phn vn tc cua cac qua cu M theo phng truc Z la vz .

. Ap dung inh lut bao toan ng lng cho h (m+ 3M) , ta co :

3Mvz = mv =m

vz =

Do vz