Lực Lo-ren-xơ. L11.C4.P3.

LỰC LO-REN-XO

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Yêu cầu:

         Nắm được phương, chiều và độ lớn của lực Lo-ren-xơ.

         Vận dụng để giải các bài toán chuyển động của điện tích trong từ trường.

Nội dung:

·        Định nghĩa: Lực mà từ trường tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động trong nó gọi là lực Lo-ren-xơ.

+ Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa vector vận tốc của hạt mang điện và vector cảm ứng từ tại điểm khảo sát.

+ Chiều (quy tắc bàn tay trái): Đặt bàn tay trái sao cho chiều từ cổ tay đến các đầu ngón tay là chiều chuyển động của điện tích, lòng bàn tay hứng đường sức từ; khi đó, chiều choãi ra 900 của ngón cái chỉ chiều của lực từ (nếu điện tích là dương) hoặc ngược chiều với lực từ (nếu điện tích là âm).

 

+ Độ lớn:

Trong đó, α là góc giữa vector vận tốc và vector cảm ứng từ tại điểm khảo sát.

·        Ứng dụng: Các máy gia tốc hạt sử dụng lực Lo-ren-xơ để lái các hạt điện tích theo quỹ đạo định sẵn.

BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1: Một proton bay vào trong từ trường đều theo phương hợp với đường sức 300 với vận tốc ban đầu 3.107m/s, từ trường B = 1,5T. Tính lực Lorenxơ tác dụng lên hạt đó.

Lời giải:

Điện tích của proton là q = 1,6.10-19 C.

Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt proton là:

F = qvBsinα = 1,6.10-19.3.107.1,5.sin30 = 3,6.10-12 N

ĐS: F = 3,6.10-12 N

Bài 2: Một hạt mang điện 3,2.10-19C bay vào trong từ trường đều có B = 0,5T hợp với hướng của đường sức từ 300. Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn 8.10-14N. Vận tốc của hạt đó khi bắt đầu vào trong từ trường là bao nhiêu?

Lời giải:

Vận tốc của hạt điện tích khi bắt đầu vào trong từ trường là:

ĐS: v = 106 m/s

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Lực Lorenxơ tác dụng lên một điện tích q chuyển động tròn trong từ trường có đặc điểm:

    luôn tiếp tuyến với quỹ đạo 

    chưa kết luận được vì phụ thuộc vào hướng của

    luôn hướng về tâm của quỹ đạo 

    chỉ hướng vào tâm khi q >0 

  • (2)

    Chọn một đáp án sai:

    Độ lớn của lực Lorenxơ tỉ lệ thuận với q và v

    Quỹ đạo chuyển động của electron trong từ trường là một đường tròn

    Từ trường không tác dụng lực lên một điện tích chuyển động song song với đường sức từ

    Lực từ sẽ đạt giá trị cực đại khi điện tích chuyển động vuông góc với từ trường

  • (3)

    Một hạt proton chuyển động với vận tốc  vào trong từ trường theo phương song song với đường sức từ thì:

    động năng của proton tăng

    tốc độ không đổi nhưng hướng chuyển động của proton thay đổi

    hướng chuyển động của proton không đổi

    vận tốc của proton tăng

  • (4)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:

    4

    1

    2

    3

  • (5)

    Đưa một nam châm mạnh lại gần ống phóng điện tử của máy thu hình thì hình ảnh trên màn hình bị nhiễu. Giải thích nào là đúng:

    Từ trường của nam châm tác dụng lên dòng điện trong dây dẫn

    Từ trường của nam châm tác dụng lên sóng điện từ của đài truyền hình

    Từ trường của nam châm làm lệch đường đi của các electron trong đèn hình

    Nam châm làm lệch đường đi của ánh sáng trong máy thu hình

  • (6)

    Hỏi một hạt mang điện có thể chuyển động thẳng với vận tốc không đổi trong từ trường đều được không?

    Không thể, vì nếu hạt chuyển động luôn chịu lực tác dụng vuông góc với vận tốc

    Có thể, nếu hạt chuyển động dọc theo đường sức của từ trường đều

    Có thể, nếu hạt chuyển động hợp với đường sức từ trường một góc không đổi

    Có thể, nếu hạt chuyển động vuông góc với đường sức từ của từ trường đều

  • (7)

    Đáp án nào sau đây là sai:

    Lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện có phương vuông góc với đoạn dây đó

    Lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện đặt song song với đường sức từ có xu hướng làm quay khung

    Hạt mang điện chuyển động trong từ trường đều, lực Lorenxơ nằm trong mặt phẳng chứa véctơ vận tốc của hạt và véc tơ từ trường tại đó.

    Lực tương tác giữa hai dòng điện song song bao giờ cũng nằm trong mặt phẳng chứa hai dòng điện đó

  • (8)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: 

    1

    4

    3

    2

  • (9)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron chuyển động trong từ trường đều: 

    3

    1

    2

    4

  • (10)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:

    1

    2

    3

    4

  • (11)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron chuyển động trong từ trường đều:

     

    1

    4

    3

    2

  • (12)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:

     

    4

    3

    1

    2

  • (13)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: 

    3

    1

    2

    4

  • (14)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: 

    4

    2

    3

    1

  • (15)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: 

    4

    3

    1

    2

  • (16)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: 

    3

    4

    1

    2

  • (17)

    Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: 

    1

    4

    2

    3

  • (18)

    Một điện tích q = 3,2.10-19C đang chuyển động với vận tốc v = 5.106m/s thì gặp miền không gian từ trường đều B = 0,036T có hướng vuông góc với vận tốc. Tính độ lớn lực Lorenxơ tác dụng lên điện tích:

    5,76.10-15N  

    2,88.10-15N

    5,76.10-14N  

    2,88.10-14N  

  • (19)

    Một electron chuyển động với vận tốc 2.106m/s vào trong từ trường đều B = 0,01T chịu tác dụng của lực Lorenxơ 16.10-16N. Góc hợp bởi véctơ vận tốc và hướng đường sức từ trường là:

    600

    450

    900

    300

  • (20)

    Thành phần nằm ngang của từ trường trái đất bằng 3.10-5T, thành phần thẳng đứng rất nhỏ. Một proton chuyển động theo phương ngang theo chiều từ Tây sang Đông thì lực Lorenxơ tác dụng lên nó bằng trọng lượng của nó, biết khối lượng của proton là 1,67.10-27kg và điện tích là 1,6.10-19C. Lấy g = 10m/s2, tính vận tốc của proton:

    1,5.10-3m/s 

    2,5.10-3m/s

    3.10-3m/s

    3,5.10-3m/s

  • (21)

    Một hạt mang điện chuyển động trong từ trường đều, mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đường sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,8.106m/s thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là 2.10-6N. Hỏi nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 4,5.107m/s thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn bằng bao nhiêu:

    5.10-5

    6.10-5

    4.10-5

    3.10-5

  • (22)

    Một electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế 1000V rồi cho bay vào trong từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức từ. Tính lực Lorenxơ tác dụng lên nó biết me = 9,1.10-31kg, e = – 1,6.10-19C, B = 2T, vận tốc của hạt trước khi tăng tốc rất nhỏ.

    6.10-12

    6.10-11N  

    2,3.10-12

    2.10-12

  • (23)

    Một electron chuyển động thẳng đều trong miền có cả từ trường đều và điện trường đều. Véctơ vận tốc của hạt và hướng đường sức từ như hình vẽ. B = 0,004T, v = 2.106m/s, xác định hướng và cường độ điện trường :

     hướng xuống, E = 8000V/m  

     hướng xuống, E = 6000V/m  

     hướng lên, E = 8000V/m   

     hướng lên, E = 6000V/m            

  • (24)

    Một proton chuyển động thẳng đều trong miền có cả từ trường đều và điện trường đều. Véctơ vận tốc của hạt và hướng đường sức điện trường như hình vẽ. E = 8000V/m, v = 2.106m/s, xác định hướng và độ lớn :

     hướng vào. B = 0,0024T

     hướng ra. B = 0,002T  

     hướng lên. B = 0,003T 

     hướng xuống. B = 0,004T 

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Sách và tư liệu
SỰ NHƯỢNG QUYỂN VÀ NHỮNG KẺ ĐƯỢC NHƯỢNG QUYỀN
No img
SỰ NHƯỢNG QUYỂN VÀ NHỮNG KẺ ĐƯỢC NHƯỢNG QUYỀNSau khi bị binh hnh bắn phá và chém giết, Đông Dương ...
Làm sao cho người ta vui sướng làm công việc bạn nhờ cậy
No img
Làm Sao Cho Người Ta Vui Sướng Làm Công Việc Bạn Nhờ CậyHôm Đó vào năm 1915. Đã trên một năm, ...
The Feynmann – Lectures on physics – Part 2
The Feynmann – Lectures on physics – Part 2
Bài giảng của Feynmann về Vật lý.
PHONG TRÀO CỘNG SẢN QUỐC TẾ ĐÔNG DƯƠNG
No img
PHONG TRAO CỌNG SẢN QUỐC TẾ ĐÔNG DƯƠNGChế độ cộng sản có áp dụng được ồ châu Á nói chung ...