Bài soạn CHUYÊN ĐỀ LỰC LO - REN - XO (CÓ GIẢI)

Khi điện tích chuyển động điện trường Bvà cường độ điện trường Ethì điện tích chịu tác dụng đồng thời hai lực : lực điện Fđ và lực từ Ft.. Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp

Bài toán 7: LỰC LO – REN – XƠ 1) Điểm đặt : tại điện tích điểm

2) Phương : vuông góc với vvà B

3) Chiều : tuân theo qui tắc bàn tay trí

 Đặt bàn tay trái sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của vkhi q > 0 , ngược

chiều v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 f  q vBsin 

- q : điện tích (C)

- v : vận tốc chuyển động của q (m/s)

- B : cảm ứng từ (T)

- α = (v;B

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 v0 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 v0 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 v0 , theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có phương nằm ngang và vuông góc với v0

► 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

R

v2

2) Trong chuyển động tròn đều lực Lo – ren – xơ đóng vai trò lực hướng tâm : m sin

2

vB q R

v



3) Khi điện tích chuyển động điện trường Bvà cường độ điện trường Ethì điện tích chịu tác

dụng đồng thời hai lực : lực điện Fđ và lực từ Ft

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 v0 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 v0vuông góc với các đường sức từ

► fht = Flt → R

T =

0

2

v

R



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 =

m

qBR

; T =

0

2

v

R



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

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 : Fđ Ft  0→ Fđ   Ft

q < 0 → Fđ và Engược chiều Áp dụng quy tắc bàn tay trái chiều B là 

Fđ

v

E Ft

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 v

- Phương : vuông góc với dây dẫn

- Chiều : ra xa dây dẫn 

- Độ lớn : F = |e|vB F I

Đ/S 1) 5.10-2 T 2) 1,536.10-16 N