Bài giảng B.T LỰC LO - REN - XO (CÓ GIẢI)

Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân 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 trái • 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 90 0 chỉ chiều lực Lo – Ren – Xơ 4). Độ lớn α sinvBqf = - q : điện tích (C) - v : vận tốc chuyển động của q (m/s) - B : cảm ứng từ (T) - α = ( Bv   ; 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 v 0 = 10 7 m/s , trong từ trường đều B = 0,1T , sao cho 0 v  hợp góc 30 0 so với đường sức từ . 2). Giá trị của góc α ? Biết một điện tích q = 10 -4 C , chuyển động với vận tốc v 0 = 20 m/s trong một từ trường đều B = 0,5T , sao cho 0 v  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 v 0 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 0 v  , theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có phương nằm ngang và vuông góc với 0 v  . ► q chuyển động thẳng đều khi f = P Đ/S 1). 8.10 -14 N 2). 30 0 3). 1000 m/s Cần nhớ G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 1 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân 1). Lực hướng tâm : f ht = m R v 2 2). Trong chuyển động tròn đều lực Lo – ren – xơ đóng vai trò lực hướng tâm : m α sin 2 vBq 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 đ F  và lực từ t F  . 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 v 0 = 10 7 m/s , trong một từ trường đều B sao cho 0 v  vuông góc với các đường sức từ . Qũy đạo của electron là một đường tròn bán kính R = 20 mm . ► f ht = F lực từ → B 2). Thời gian để điện tích quay được một vòng bằng một chu kì chuyển động ? Biết một điện tích q = 10 6 C , khối lượng m = 10 -4 g , chuyển động với vận tốc đầu v 0 = 10 m/s đi vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T sao cho 0 v  vuông góc với các đường sức từ . ► f ht = F lt → R T = 0 2 v R π 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 . ► f ht = F lt → v 0 = m qBR ; T = 0 2 v R π 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 = 0,5mv 2 → v f ht = F lt → R = 377.10 -6 m . Đ/S 1). 2,84.10 -3 T 2). 3,14 s 3). 6,71.10 4 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 = 2.10 5 m/s vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức của điện trường . Cường độ điện trường E = 10 4 V/m . Để electron chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường . ► Electron chuyển động thẳng đều thì : 0 =+ tđ FF  → tđ FF  −= q < 0 → đ F  và E  ngược chiều . Áp dụng quy tắc bàn tay trái chiều B  là  G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 2 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân đ F  v  E  t F  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.mv 2 → 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 G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 3 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 4 - . của q (m/s) - B : cảm ứng t (T) - α = ( Bv   ; B I T P MẪU B i 7.1. Hãy cho bi t : 1). Lực Lo – ren – xơ t c dụng lên electron ? Bi t m t electron chuyển. t B = 0,0 1T . ► f ht = F lt → v 0 = m qBR ; T = 0 2 v R π 4). B n kính quỹ đạo của electron ? Bi t m t electron có vận t c ban đầu b ng 0 , được gia t c