luc lorentz

Bài 23: Ôn bài cũ: Cho dòng điện chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong từ trường như hình vẽ. Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn. S N B I F S N B I F e e e e I. L c Lorentzự F ur B ur 1. nh ngh a l c Đị ĩ ự Lorentz: Bản chất dòng điện trong kim loại: Là dòng chuyển dời có hướng của các electron I v  v  v  v  Khi dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường, lực từ tác dụng lên dây dẫn chính là tổng hợp các lực do từ trường tác dụng lên các electron chuyển động tạo thành dòng điện.  Mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực từ này được gọi là lực Lorentz. f  f  f  f  2. Xác định lực Lorentz: L c Lorentzự I. L c Lorentz:ự 1. nh ngh a l c Lorentz:Đị ĩ ự Mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường,đều chịu tác dụng của lực từ. Lực từ này được gọi là lực Lorentz. B ur I v  - Chiều dòng điện ngược chiều chuyển động của các electron (do electron mang điện âm, theo quy ước, chiều dòng điện là chiều chuyển động của các hạt mang điện dương) - Lực từ tác dụng lên dây dẫn dài l, có dòng điện cường độ I chạy qua có: phương: chiều: độ lớn: vuông góc với I và B ur tuân theo quy tắc bàn tay trái α sinIlBF = α =f - Giả thiết từ trường là đều. B ur Tổng quát: coi dòng điện trong dây dẫn là dòng chuyển dời theo chiều dòng điện của các hạt điện tích q 0 =+e M 1 M 2 v  v  v  F ur f  f  f  f  - Lực từ là tổng hợp các lực Lorentz tác dụng lên hạt điện tích q 0 chuyển động với cùng vận tốc tạo thành dòng điện theo chiều . F ur v  v  - Nếu N là tổng số hạt điện tích trong phần tử dòng điện thì lực Lorentz tác dụng lên mỗi hạt điện tích cho bởi: = N F α sinB N Il là góc tạo bởi và α B ur l  - Giả sử n 0 là mật độ hạt điện tích trong dây dẫn, S là tiết diện dây dẫn thì: N = × 0 n thể tích dây dẫn Sln ×= 0 - Cường độ dòng điện I biểu thị lượng điện tích chuyển qua tiết diện S trong thời gian một giây. Trong một giây, các hạt điện tích đi được đoạn đường bằng v, vậy cường độ dòng điện I cũng đựơc tính bằng lượng điện tích chứa trong thể tích S.v S I v  mang số hạt Svn 0 : I = q 0 (Svn 0 ) và = N Il = Sln lSvnq 0 00 q 0 v α sin 0 vBqf = - + + B ur l  - f  f  'f  'f  v  v  'v  'v  So sánh về hướng, ta nhận thấy và cùng hướng khi q 0 >0 và ngược hướng khi q 0 <0. Vậy ta kết luận sau: v  l  I Lực lorentz do từ trường có cảm ứng từ tác dụng lên một hạt điện tích q 0 chuyển động với vận tốc : B ur v  a) Có phương vuông góc với và v  B ur b) Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của khi q 0 >0 và ngược chiều khi q 0 <0. Lúc đó chiều của lực Lorentz là chiều ngón cái choãi ra. v  v  c) Có độ lớn : α sin 0 vBqf = là góc tạo bởi và α v  B ur C1. Khi nào lực Lorentz bằng 0? Khi h t chuy n đ ng d c theo đ ng c m ng t .ạ ể ộ ọ ườ ả ứ ừ C2. Xác định lực Lorentz? v  B ur f  L c Lorentzự I. L c Lorentz:ự 1. nh ngh a l c Lorentz:Đị ĩ ự Mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường,đều chịu tác dụng của lực từ. Lực từ này được gọi là lực Lorentz. 2. Xác định lực Lorentz: II. Chuy n đ ng c a h t đi n tích trong t ể ộ ủ ạ ệ ừ tr ng đ u:ườ ề 1. Chú ý quan trọng: II. Chuy n ng c a h t i n tích ể độ ủ ạ đ ệ trong t tr ng uừ ườ đề : 1. Chú ý quan trọng: Vậy động năng của hạt được bảo toàn.  độ lớn vận tốc của hạt không đổi, chuyển động của hạt là chuyển động đều. 2.Chuy n ng c a h t i n tích trong t tr ng uể độ ủ ạ đ ệ ừ ườ đề - Giả sử hạt chỉ chịu tác dụng của từ trường - Một hạt điện tích q 0 , khối lượng m chuyển động trong từ trường đều với vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường. B ur )1(fam   = - Phương trình chuyển động của hạt : - Chọn hệ quy chiếu quán tính là Oxyz sao cho cảm ứng từ hướng dọc theo trục Oz. B ur a z = 0  v z = const Một hạt điện tích q 0 khối lượng m chuyển động dưới tác dụng duy nhất của lực Lorentz. Vì luôn vuông góc với vận tốc nên công suất tức thời: B ur v  - Nếu gọi thành phần của gia tốc theo phương z thì theo (1), vì nghĩa là nên : Ba   ⊥ Oza ⊥  Vì lúc đầu (t=0):v z = 0 nên ta luôn có v z =0, nghĩa là vectơ vận tốc luôn nằm trong Oxy: Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẳng trong mặt phẳng vuông góc với từ trường. 2.Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều o z y x q 0 >0 o B ur f  v  Trong mặt phẳng đó, lực Lorentz luôn vuông góc với vận tốc, nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm: vBq R mv f 0 2 == R là bán kính cong của quỹ đạo Vì độ lớn của vận tốc không đổi nên bán kính cong R không đổi, nói cách khác, quỹ đạo là một đường tròn. Kết luận: Quỹ đạo của một hạt điện tích trong một từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, là một đừơng tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với từ trường, có bán kính: Bq mv R 0 = α sin 0 vBqf = vf   . P= C3. Xác định chiều của cảm ứng từ khi biết quỹ đạo chuyển động của một electron như hình vẽ. B ur v  f  e - C4.Từ công thức , hãy tính chu kì của chuyển động tròn đều của hạt. Chứng tỏ chu kì đó không phụ thuộc vận tốc hạt. Bq mv R 0 = - Lực lorentz do từ trường có cảm ứng từ tác dụng lên một hạt điện tích q 0 chuyển động với vận tốc : B ur v  a) Có phương vuông góc với và v  B ur b) Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của khi q 0 >0 và ngược chiều khi q 0 <0. Lúc đó chiều của lực Lorentz là chiều ngón cái choãi ra. v  v  c) Có độ lớn : α sin 0 vBqf = là góc tạo bởi và α v  B ur - Quỹ đạo của một hạt điện tích trong một từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, là một đừơng tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với từ trường, có bán kính: Bq mv R 0 = [...]...1 Độ lớn của lực Lorentz được xác định bởi biểu thức: A F = q vB cos α B F = qvB cos α C.F = qvB sin α D.F = q vB sin α 2 Tìm phát biểu SAI về lực Lorentz: Lực Lorentz A Có phương vuông góc với từ trường B Có phương vuông góc với vận tốc C Không phụ thuộc vào hướng của từ trường D.Phụ thuộc . Lực từ này được gọi là lực Lorentz. f  f  f  f  2. Xác định lực Lorentz: L c Lorentz I. L c Lorentz: ự 1. nh ngh a l c Lorentz: Đị ĩ ự Mọi hạt điện. m ng t .ạ ể ộ ọ ườ ả ứ ừ C2. Xác định lực Lorentz? v  B ur f  L c Lorentz I. L c Lorentz: ự 1. nh ngh a l c Lorentz: Đị ĩ ự Mọi hạt điện tích chuyển động