Bài 22: Lực Lo-ren-xơ
Lý thuyết
Mục lục
* * * * *
Câu C1 trang 136 SGK Vật lý 11
Khi nào lực Lo-ren-xơ bằng vectơ 0?
Hướng dẫn giải
Ta có:
\[f = \left| {{q_0}} \right|v.\sin \alpha \]
\[f = \left| {{q_0}} \right|v.B.\sin \alpha \]
\(f = 0\) khi \(\alpha = 0\) hay 180o tức hạt mang điện chuyển động dọc theo đường sức của từ trường.
Câu C2 trang 136 SGK Vật lý 11
Xác định lực Lo-ren-xơ trên hình 22.4. SGK
Hướng dẫn giải
Áp dụng quy tắc bàn tay trái:
+ Lòng bàn tay hứng vectơ B.
+ Do đây là hạt mang điện âm nên chiều từ cổ tay đến ngón giữa hướng ngược chiều vectơ v.
+ Ngón cái choãi ra 90⁰ chỉ chiều lực Lo-ren-xơ.
Câu C3 trang 137 SGK Vật lý 11
Hình 22.6 là quỹ đạo trong của một electron trong một mặt phẳng vuông góc với từ trường đều \(\overrightarrow B \) . Xác định chiều của \(\overrightarrow B \)
Hướng dẫn giải
Êlectron chuyển động trong từ trường theo quỹ đạo tròn chứng tỏ lực hướng tâm chính là lực Lo-ren-xơ tác dụng nên êlectron.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái:
- Chiều từ cổ tay đến ngón giữa ngược chiều với vectơ v vì \(q < 0\).
- Ngón cái choãi ra \(90^0\) là chiều của lực Lo-ren-xơ (hướng vào tâm của quỹ đạo.)
- Lúc này lòng bàn tay xòe ra hướng đường sức từ
Câu C4 trang 137 SGK Vật lý 11
Từ công thức \(R = \dfrac{{mv}}{{\left| {{q_0}} \right|B}}\) , hãy tính chu kỳ của chuyển động tròn đều của hạt. Chứng tỏ chu kỳ đó không phụ thuộc vận tốc hạt (trong khi bán kính quỹ đạo tỉ lệ với vận tốc hạt
Hướng dẫn giải
Chu kì chuyển động là thời gian hạt chuyển động hết một vòng tròn.
Vậy chu kì chuyển động tròn đều của hạt mang điện trong từ trường là:
\(T = \dfrac{{2\pi R}}{v} = \dfrac{{2\pi }}{v}.\dfrac{{mv}}{{\left| {{q_0}} \right|B}} = \dfrac{{2\pi m}}{{\left| {{q_0}} \right|B}}\)
Từ biểu thức trên ta thấy chu kì của hạt không phụ thuộc vào vận tốc của hạt.
Bài 1 (SGK trang 138)
Lực Lo-ren-xơ là gì? Viết công thức của lực Lo-ren-xơ.
Hướng dẫn giải
Bài 2 (SGK trang 138)
Phát biểu quy tắc bàn tay trái cho lực Lo-ren-xơ.
Hướng dẫn giải
Bài 3 (SGK trang 138)
Phát biểu nào sau đây là sai?
Lực Lo-ren-xơ
A. Vuông góc với từ trường.
B. Vuông góc với vận tốc.
C. Không phụ thuộc vào hướng của từ trường.
D. Phụ thuộc vào dấu của điện tích.
Hướng dẫn giải
Bài 4 (SGK trang 138)
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Hạt êlectron bay vào trong một từ trường đều theo hướng của từ trường \(\overrightarrow{B}\) thì
A. Hướng di chuyển thay đổi.
B. Độ lớn của vận tốc thay đổi.
C. Động năng thay đổi.
D. Chuyển động không đổi.
Hướng dẫn giải
Chọn D.
Hạt êlectron bay vào trong một từ trường đều theo hướng của từ trường \(\overrightarrow{B}\) thì hạt e tiếp tục chuyển động theo hướng ban đầu , vì lúc này lực từ tác dụng lên nó bằng không.
Bài 5 (SGK trang 138)
Một ion theo quỹ đạo tròn bán kính R trong một mặt phẳng vuông góc với các đường sức từ trường đều. Khi độ lớn vận tốc tăng gấp đôi thì bán kính quỹ đạo là bao nhiêu?
A. \(\frac{R}{2}\).
B. R.
C. 2R.
D. 4R.
Hướng dẫn giải
Bài 6 (SGK trang 138)
So sánh lực điện và lực Lo-ren-xơ cùng tác dụng lên một điện tích.
Hướng dẫn giải
Bài 7 (SGK trang 138)
Hạt prôtôn chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính 5 m dưới tác dụng của một từ trường đều B = 10-2 T. Xác định:
a) Tốc độ của prôtôn.
b) chu kì chuyển động của prôtôn.
Cho mp = 1,672.10-27 kg.
Hướng dẫn giải
Bài 8 (SGK trang 138)
Trong một từ trường đều có \(\overrightarrow{B}\) thẳng đứng, cho một dòng các ion bắt đầu đi vào từ trường từ điểm A và đi ra điểm C, sao cho AC là \(\frac{1}{2}\) đường tròn trong mặt phẳng ngang. Các ion có cùng điện tích, cùng vận tốc ban đầu. Cho biết khoảng cách AC giữa điểm đi vào và điểm đi ra đối với ion C2H5OH+ là 22,5 cm, xác định khoẳng cách AC đối với các ion C2H5OH+; C2H5+; OH+; CH2OH+; CH3+; CH2+.
Hướng dẫn giải
Có thể bạn quan tâm
Có thể bạn quan tâm
