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 -