Bài tập Lực LORENXƠ lớp 11

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
r ur
v

+Phương mp ( , B )

+Chiều xác định bằng quy tắc bàn tay trái: “Đặt bàn tay trái giữ thẳng để cho các
đường sức từ xuyên vào lịng 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”.
r ur
f  q vBsin v�
i

=
(v,
B)
+Độ lớn:
Chú ý:
+Lực Lorenxo có giá trị cực đại fmax=
ur
B
góc với

q vB

khi hạt mang điện chuyển động vng

ur
+Lực Lorenxo có giá trị f = 0 khi mang điện chuyển động song song với B .
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 10 7m/s và hợp với vecto cảm ứng từ 1 góc 53 o. 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
trịn với bán kính 5m dưới tác dụng của từ trường đều vng 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
khơng 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 vng
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 khơng
ra khỏi từ trường tại d’.
BÀI TẬP VỀ NHÀ
+u cầu hồn thành ít nhất 80% bài tập.
+Không làm tắt.
Bài 1: Một e bay vào trong từ trường đều với vận tốc 3.10 6m/s vng góc với từ
trường có độ lớn 0,4T. Tính độ lớn của lực Lo-ren-xơ, biết e=-1,6.10-19C.
13

Đáp số: 1,92.10

Bài 2: e khối lượng 9,1.10-31 kg, chuyển động với vận tốc 4.108m/s vng 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 vng góc trong từ trường
đều cảm ứng từ B=0,6T. Tinh chu kỳ chuyển động của điện tích trên.


2

Đáp số: 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 vng 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 vng góc với
đường sức điện trường có cường độ 10 5V/m. Để cho e chuyển động thẳng đều
trong điện trường, ngoài điện trường cịn 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 vng 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 vng góc với đường sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v 1 =
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:
A.23cm

B.14,5cm

C.8,5cm

D.15,5cm