Máy lọc không khí tạo ra chùm các ion âm OH- (mỗi ion OH- có khối lượng m = 2,833.10-26 kg, điện tích –1,6.10-19 C) có vận tốc ban đầu từ 20 m/s đến 40 m/s theo phương song song với mặt đất và cách mặt đất 50 cm. Điện trường đều đo được ở bề mặt Trái Đất là 114 V/m. Bỏ qua trọng lực và các loại lực cản khác, hãy xác định quỹ đạo của chùm ion âm này.
Vẽ hai trục tọa độ:
+ \(Ox:\) hướng vecto vận tốc ban đầu
+ \(Oy:\) ngược hướng với vecto điện trường E.
Lực điện tác dụng lên ion âm chiếu trên phương Oy:
\(F=-q\cdot E=-\left(-1,6\cdot10^{-19}\right)\cdot114=1,824\cdot10^{-17}\left(N\right)\)
Phương trình chuyển động theo phương Ox: \(x=v_0t\)
Phương trình quỹ đạo chuyển động:
\(y=\dfrac{1}{2}a_y\cdot t^2=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{F}{m}\cdot t^2=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1,824\cdot10^{-17}}{2,833\cdot10^{-26}}\cdot\left(\dfrac{x}{v_0}\right)^2=\dfrac{3,2\cdot10^8}{v^2_0}\cdot x^2\)
\(\Rightarrow\) Parabol bề lõm hướng lên.