Câu hỏi: Chiều của lực Lorenxơ phụ thuộc vào
A. Chiều chuyển động của hạt mang điện.
Bạn đang xem: Chiều của lực lorraine sơ phụ thuộc vào
B. Chiều của đường sức từ.
C. Điện tích của hạt mang điện.
D. Cả 3 yếu tố trên
Lời giải:
Đáp án đúng: D. Cả 3 yếu tố trên
Giải thích: Chiều của lực Lorenxơ phụ thuộc vào: chiều chuyển động của hạt mang điện, chiều của đường sức từ vàdòng điện dấu điện tích của hạt mang điện.
Kiến thức mở rộng:
Lực LorenxơfL→:
+ Có điểm đặt trên điện tích.
+ Có phương vuông góc vớiv→vàB→
+ Có chiều: xác định theo qui tắc bàn tay trái “đặt bàn tay trái mở rộng để các véc tơB→hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều củav→, khi đó, ngón cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực Lorenxơ nếu hạt mang điện dương; hạt mang điện âm thì lực Lorenxơ có chiều ngược với chiều ngón tay cái”
+ Có độ lớn: fL= B.v.|q|sinα, với α =∠(v→,B→)
Một số Lưu ý:
+ Lực hướng tâm:
+ Khi góc α = 90° thì hạt chuyển động tròn đều. Lúc này Lorenxơ đóng vai trò lực hướng tâm nên:
+ Với chuyển động tròn đều thì ta có:
+ Khi điện tích chuyển động điện trườngB→và cường độ điện trườngE→thì điện tích chịu tác dụng đồng thời hai lực: lực điệnFđ→và lực từFt→.
+ Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp lực tác dụng lên điện tích bằng không.
+ Khi electron được gia tốc bởi hiệu điện thế U thì nó sẽ có động năng:
Ví dụ 1:Cho điện tích q Hướng dẫn:
+ Khi vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực Lorenxơ ta cần lưu ý:
Khi q > 0 thì chiều của lực Lorenxơ là chiều của ngón tay cái.
Khi q
Ví dụ 2:Cho điện tích q > 0 bay vào trong từ trườngB→, chiều của các vectơB→vàv→được biểu diễn như hình. Hãy vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực Lorenxơ.
Hướng dẫn:
- Đặt bàn tay trái xòe rộng, sao cho các đường cảm ứng từB→xuyên qua lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa trùng với chiều của vectơv→, ngón cái choãi ra 90° chính là chiều của lực Lorenxơ.
Ví dụ 3:Một proton bay vào trong từ trường đều theo phương hợp với đường sức từ một góc α. Vận tốc ban đầu của proton v = 3.107m/s và từ trường có cảm ứng từ B = 1,5 T. Biết proton có điện tích q = 1,6.10-19(C). Tính độ lớn của lực Lo-ren-xơ trong các trường hợp sau:
a) α = 0° b) α = 30° c) α = 90°
Hướng dẫn:
Độ lớn của lực Lorenxơ: fL= Bv|q|sinα
a) Khi α = 0⇒ fL= Bv|q|sin0 = 0
b) Khi α = 30°⇒ fL= Bv|q|sin30° = 0,5Bv|q|
Thay số: fL= 0,5.1,5.3.107.1,6.10-19= 3,6.10-12(N)
c) Khi α = 90°⇒ fL= Bv|q|sin90° = Bv|q|
Thay số: fL= 1,5.3.107.1,6.10-19= 7,2.10-12(N)
Ví dụ 4:Một electron được gia tốc bởi hiệu điện thế U = 2000 V, sau đó bay vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 10-3T theo phương vuông góc với đường sức từ của từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron là m và e mà
Bỏ qua vận tốc của electron khi mới bắt đầu được gia tốc bởi hiệu điện thế U. Tính:
a) Bán kính quỹ đạo của electron.
b) Chu kì quay của electron.
Hướng dẫn:
Công của electron khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U: A = qU = |e|U
Theo định lý biến thiên động năng ta có: Wđ2– Wđ1= A
Vì bỏ qua vận tốc của electron khi mới bắt đầu được gia tốc bởi hiệu điện thế U nên Wđ1= 0
a) Vì electron bay vào từ trường cóv→⊥B→nên lực Lo-ren-xơ là lực hướng tâm, nên ta có:
b) Chu kì quay của electron:
Ví dụ 5:Một chùm hạt α có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 106V. Sau khi tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường đều cảm ứng từ B = 1,8T. Phương bay của chùm hạt vuông góc với đường cảm ứng từ.
a) Tìm vận tốc của hạt α khi nó bắt đầu bay vào từ trường m = 6,67.10-27kg; cho q = 3,2.10-19C.
b) Tìm độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt.
Xem thêm: Trường Đh Công Nghiệp Điểm Chuẩn 2020, Điểm Chuẩn Đại Học Công Nghiệp Tphcm Năm 2020
Hướng dẫn:
a) Công của electron khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U: A = qU
+ Theo định lý biến thiên động năng ta có: Wđ2– Wđ1= A
+ Vì bỏ qua vận tốc của electron khi mới bắt đầu được gia tốc bởi hiệu điện thế U nên Wđ1= 0
b) Độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt: f = Bvq = 5,64.10-12.