Bài toán: Lực Lo – ren – xơ

Bài toán 7: LỰC LO – REN – XƠ 1). Điểm đặt : tại điện tích điểm 2). Phương : vuông góc với và 3). Chiều : tuân theo qui tắc bàn tay trái Đặt bàn tay trái sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của khi q > 0 , ngược chiều khi q < 0 . Cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay Ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều lực Lo – Ren – Xơ 4). Độ lớn - q : điện tích (C) - v : vận tốc chuyển động của q (m/s) - B : cảm ứng từ (T) - α = ( BÀI TẬP MẪU Bài 7.1. Hãy cho biết : 1). Lực Lo – ren – xơ tác dụng lên electron ? Biết một electron chuyển động với vận tốc đầu v0 = 107 m/s , trong từ trường đều B = 0,1T , sao cho hợp góc 300 so với đường sức từ . 2). Giá trị của góc α ? Biết một điện tích q = 10-4 C , chuyển động với vận tốc v0 = 20 m/s trong một từ trường đều B = 0,5T , sao cho hợp với đường sức từ một góc α . Lực Lo – ren – xơ tác dụng lên điện tích có độ lớn 5.10-4 T . 3). Giá trị của v0 để điện tích chuyển động thẳng đều ? Biết điện tích điểm q = 10-4 C , khối lượng m = 1 g chuyển động với vân tốc đầu , theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có phương nằm ngang và vuông góc với . ► q chuyển động thẳng đều khi f = P Đ/S 1). 8.10-14 N 2). 300 3). 1000 m/s Cần nhớ 1). Lực hướng tâm : fht = m 2). Trong chuyển động tròn đều lực Lo – ren – xơ đóng vai trò lực hướng tâm : m 3). Khi điện tích chuyển động điện trường và cường độ điện trường thì điện tích chịu tác dụng đồng thời hai lực : lực điện và lực từ . 4). Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp tác dụng lên điện tích bằng 0 Bài 7.2. Hãy cho biết : 1). Giá trị của B ? Biết một electron có khối lượng m = 9,1.10-31 kg , chuyển động với vận tốc ban đầu v0 = 107 m/s , trong một từ trường đều B sao cho vuông góc với các đường sức từ . Qũy đạo của electron là một đường tròn bán kính R = 20 mm . ► fht = Flực từ → B 2). Thời gian để điện tích quay được một vòng bằng một chu kì chuyển động ? Biết một điện tích q = 106 C , khối lượng m = 10-4 g , chuyển động với vận tốc đầu v0 = 10 m/s đi vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T sao cho vuông góc với các đường sức từ . ► fht = Flt → R T = 3). Vận tốc và chu kì quay của proton ? Biết một proton có khối lượng m = 1,67.10-27 kg chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 7 cm trong một từ trường đều cảm ứng từ B = 0,01T . ► fht = Flt → v0 = ; T = 4). Bán kính quỹ đạo của electron ? Biết một electron có vận tốc ban đầu bằng 0 , được gia tốc bằng một hiệu điện thế U = 500 V , sau đó bay vào theo phương vuông góc với đường sức từ . Cảm ứng từ của từ trường là B = 0,2T . ► Áp dụng Đlí động năng : |e|U = 0,5mv2 → v fht = Flt → R = 377.10-6 m . Đ/S 1). 2,84.10-3 T 2). 3,14 s 3). 6,71.104 m/s và 6,55.10-6 s 4). 377.10-6 m Bài 7.3. (Nâng cao) Hãy cho biết : 1). Vecto cảm ứng từ của từ trường ? Biết khi bắn một electron với vận tốc v = 2.105 m/s vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức của điện trường . Cường độ điện trường E = 104 V/m . Để electron chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường . ► Electron chuyển động thẳng đều thì : → q < 0 → và ngược chiều . Áp dụng quy tắc bàn tay trái chiều là ž Về độ lớn : evB = |e|E → B = 5.10-2 T . 2). Vecto lực Lo – ren – xơ tác dụng lên electron ? Biết sau khi được gia tốc bỡi hiệu điện thế U = 150V , người ta cho electron chuyển động song song với một dây dẫn có cường độ I = 10 A , cách dây dẫn 5 mm . Chiều chuyển động của electron cùng chiều dòng điện . ► Áp dụng Đlí động năng : |e|U = 0,5.mv2 → v Cảm ứng từ của từ trường tại vị trí e bay vào : B = 2.10-7 .I/R → B Lực Lo – ren – xo tác dụng lên e có : - Điểm đặt trên e - Phương : vuông góc với dây dẫn - Chiều : ra xa dây dẫn ž - Độ lớn : F = |e|vB I Đ/S 1). 5.10-2 T 2). 1,536.10-16 N