Công cần thiết để hai hạt proton đến gần nhau 0,5m là bao nhiêu biết rằng lúc đầu chúng cách nhau 1m trong chân không?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐể hai hạt proton lại gần nhau hơn, ta có thể để một hạt proton đứng yên, còn proton kia di chuyển từ A đến B.
Gọi O là vị trí của proton đứng yên, A là vị trí ban đầu của proton cần di chuyển, B là vị trí lúc sau khi di chuyển của proton đó.
Ta có:
\(OA=1m;OB=0,5m\)
Điện thế do proton đứng yên tại O gây ra tại A và B là:
Tại A:
\( {V_A} = k\frac{q}{{{r_A}}} = {9.10^9}.\frac{{{{1,6.10}^{ - 19}}}}{1} = {14,4.10^{ - 10}}V\)
Tại B:
\( {V_B} = k\frac{q}{{{r_B}}} = {9.10^9}.\frac{{{{1,6.10}^{ - 19}}}}{0,5} = {28,8.10^{ - 10}}V\)
Công của lực điện trường khi proton thứ hai di chuyển từ A đến B là:
\(A=q(V_A−V_B)=1,6.10^{−19}.14,4.10^{-10}=23,04.10^{-29}J\)
Công của điện trường là công cản => Công cần thiết để di chuyển proton từ A đến B là:
\( A’ = - A = 23,04.10^{-29}J\)
