Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn d = 5 cm có một hạt bụi kim loại tích điện âm, khối lượng m=2.10 −6 g đang lơ lửng tại vị trí cách đều hai tấm kim loại như Hình 13.5. Biết rằng hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại khi đó là U=1000 V. Nếu hiệu điện điện thế đột ngột giảm đến giá trị U′=850 V, hạt bụi kim loại sẽ chuyển động về tấm nào? Sau bao lâu thì hạt bụi này chạm đến một trong hai tấm kim loại nói trên? Lấy g=9,8 m/s 2
Hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện
Khi U=1000 V, vì hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Khi đó, bản tích điện dương sẽ ở trên và bản tích điện âm sẽ ở dưới. Ta có: Fd=P⇒|q|E=mg⇒|q|=mgE=mgdU=(2.10−9).9,8.(5.10−2)2.10−9=1,47m/s2
Thời gian hạt bụi kim loại chuyển động đến khi gặp bản âm là:
t=√2sa=√2.(2,5.10−2)1,47≈0,18s