Bài tập Lực LORENXƠ lớp 11

VD1: Một electron bay vào từ trường đều, cảm ứng từ . Lúc lọt vào trong từ trường vận tốc hạt là 107ms và hợp với vecto cảm ứng từ 1 góc 53o. Lực lorenxo tác dụng lên electron là. A. 1,61.1013 N B. 2,1.1013N B. 1,61.1012N C.7,98.1013N

LỰC LO-REN-XƠ

Lực Lorenxo tác dụng lên điện tích q chuyển động với vận tốc v trong từ trường có:

+Điểm đặt tại điện tích q

+Phương  mp (v , Br ur )

+Chiều xác định bằng quy tắc bàn tay trái: “Đặt bàn tay trái giữ thẳng để cho các

đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều vecto vận tốc Khi đó ngón tay cái duỗi ra chỉ chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện tích dương và chỉ chiều ngược lại nếu hạt mang điện tích âm”.

+Độ lớn: f  q vBsin  v�i =(v, B) r ur

Chú ý:

+Lực Lorenxo có giá trị cực đại fmax=q vB khi hạt mang điện chuyển động vuông góc với Bur

+Lực Lorenxo có giá trị f = 0 khi mang điện chuyển động song song với Bur

VÍ DỤ MINH HỌA

VD1: Một electron bay vào từ trường đều, cảm ứng từ B 1,26T Lúc lọt vào trong từ trường vận tốc hạt là 107m/s và hợp với vecto cảm ứng từ 1 góc 53o Lực lorenxo tác dụng lên electron là

A 1,61.10-13 N B 2,1.10-13N B 1,61.10-12N C.7,98.10-13N

VD2: Một hạt proton có khối lượng mp=1,67.10-27kg chuyển động theo quỹ đạo tròn với bán kính 5m dưới tác dụng của từ trường đều vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo và có độ lớn B=10-2T Tốc độ và chu kì của proton lần lượt là:

A.4,78.108m/s và 6,6us

B.4,78.108m/s và 5,6us

C.4,87.108m/s và 6,6us

D 4,78.108m/s và 5,6us

VD3:

Một điện tích q=10-5 C có khối lượng

m=10-9g chuyển động thẳng đều từ điểm

A với vận tốc ban đầu v0=2.105 m/s theo

phương ngang đến M thì gặp miền

không gian có từ trường đều giới hạn

giữa hai đường d và d’ song song thẳng

đứng và cách nhau một khoảng a=10 cm, biết rằng các đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa d, d’ và có độ lớn B=0,1 T Bỏ qua tác dụng của trọng lực

1.Tính lực lorenxo tác dụng lên điện tích

Nêu dạng quỹ đạo của điện tích trong từ trường trên và xác định hướng của véc tơ vận tốc khi ra khỏi từ trường

2.Giả sử người ta đặt vào trong vùng không gian giữa A và M một điện trường đều

có các đường sức song song với AM, tìm điều kiện của UAM để điện tích trên không

ra khỏi từ trường tại d’

BÀI TẬP VỀ NHÀ

+Yêu cầu hoàn thành ít nhất 80% bài tập

+Không làm tắt

Bài 1: Một e bay vào trong từ trường đều với vận tốc 3.106m/s vuông góc với từ trường có độ lớn 0,4T Tính độ lớn của lực Lo-ren-xơ, biết e=-1,6.10-19C

Đáp số: 1,92.1013

Bài 2: e khối lượng 9,1.10-31 kg, chuyển động với vận tốc 4.108m/s vuông góc trong từ trường đều Quỹ đạo của e là đường tròn bán kính 40mm Tính độ lớn cảm ứng từ

Đáp số: 0,056875

Bài 3: Điện tích 10-7C khối lượng 2.10-5g chuyển động vuông góc trong từ trường đều cảm ứng từ B=0,6T Tinh chu kỳ chuyển động của điện tích trên

Đáp số:

2

3

Bài 4: Một electron có vận tốc ban đầu bằng 0 được gia tốc bằng một hiệu điện thế 1000V, sau đó bay vào theo phương vuông góc với đường sức từ, có cảm ứng từ 0,06T Xác định bán kính quĩ đạo của electron (trong đó e = -1,6.10-19C; me = 9,1.10-31kg)

Đáp số: 1,78.10-3

Bài 5: Một e có vận tốc 4.105m/s đi vào trong điện trường đều vuông góc với đường sức điện trường có cường độ 105V/m Để cho e chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường Hãy xác định véc tơ cảm

ứng từ và độ lớn cảm ứng từ (Đừng có mỗi tính độ lớn, lập luận đầy đủ để suy ra

chiều cảm ứng từ, vẽ hình chú thích vào).

Đáp số: 0,25

Bài 6: Một electron và một hạt  sau khi được các điện trường tăng tốc thì bay vào từ trường đều có độ lớn B=2T, theo phương vuông góc với các đường sức từ Cho me = 9,1.10-31kg, m =6,67.10 -27kg, điện tích electron bằng -1,6.10-19C, của hạt

 bằng 3,2.10-19C, hiệu điện thế tăng tốc của điện trường của các hạt đều bằng 1000V và vận tốc các hạt khi bắt đầu được tăng tốc rất nhỏ Độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron và hạt  lần lượt là:

A.6pN và 0,2pN

B.6pN và 2pN

C.0,6pN và 0,2pN

D.0,6pN và 2pN

Bài 7: 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 Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt có độ lớn F1 = 2.10-6N Nếu hạt chuyển động với tốc độ v2 =4,5.107m/s thì lực Lo-ren-xơ tác dụng lên vật có độ lớn bằng bao nhiêu?

A.5.10-6N B.5.10-5N C.4.10-6N D.4.10-5N

Bài 8: Thành phần nằm ngang của từ trường trái đất bằng 3.10-5T Một proton chuyển động từ Tây sang Đông Độ lớn lực lorenxo tác dụng lên vật bằng trọng lượng của nó Cho biết proton có khối lượng bằng 1,67.10-27kg và có điện tích bằng 1,6.10-19C Lấy g=10m/s2 Tốc độ của proton gần giá trị nào nhất sau đây?

A 3,5mm/s B 3,5m/s C 4,5mm/s D 4,5m/s

Bài 9: Trong một từ trường đều có vecto cảm ứng từ thẳng đứng, cho một dòng các ion đi vào điểm A và đi ra điểm C, sao cho AC là 1/2 đường tròn trong mặt phẳng nằm ngang Các ion C2H5O+ và C2H5+ có cùng điện tích, cùng vận tốc đầu Cho biết khoảng cách AC giữa điểm đi vào và điểm đi ra đối với ion C2H5O+ là 22,5cm thì khoảng cách AC đối với ion C2H5+ là: