Lực lorenxơ dùng để làm gì

Câu hỏi: Lực Lorenxơ dùng để làm gì

Lời giải: 

     - Lực lorenxơ đóng vai trò là lực hướng tâm trong chuyển động trong đều của diện tích theo phương vuông góc với đường sức từ trường đều. 

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về lực lorenxơ nhé!

1. Lực Lo-ren-xơ

a) Định nghĩa

     - Mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của một lực từ, lực từ này gọi là lực lo-ren-xơ (Lorentz).

b) Xác định lực Lo-ren-xơ

     - Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ B→ tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc v→:

    + Có phương vuông góc với v→ và 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 giữa là chiều của v→ khi q0 > 0 và ngược chiều v→ khi q0 < 0. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra.

    + Có độ lớn: f = |q0|vBsinα với α là góc tạo bởi v→ và B→ .

2. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều

a) Chú ý

     - Khi hạt điện tích q0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc v→ mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ f→ thì f→ luôn luôn vuông góc với v→ nên f→ không sinh công, động năng của hạt được bảo toàn nghĩa là độ lớn vận tốc của hạt không đổi, chuyển động của hạt là chuyển động đều.

b) Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều

     - Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẳng trong mặt phẳng vuông góc với từ trường.

     - Trong mặt phẳng đó, lực Lo-ren-xơ f→ luôn vuông góc với vận tốc v→ , nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm:

Với R là bán kính cong của quỹ đạo.

⇒ 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 đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với từ trường, có bán kính:

BÀI TẬP

Bài tập 1: Một e bay vào trong từ trường đều với vận tốc 2.106m/s vuông góc với từ trường có độ lớn 0,2T. Tính độ lớn của lực Lo-ren-xơ, biết e=-1,6.10^-19C

Bài tập 2: e khối lượng 9,1.10−31−31kg, chuyển động với vận tốc 107m/s vuông góc trong từ trường đều. Quỹ đạo của e là đường tròn bán kính 20mm. Tính độ lớn cảm ứng từ.

Bài tập 3: Điện tích 10-6C khối lượng 10-4g chuyển động vuông góc trong từ trường đều cảm ứng từ B=0,2T. Tinh chu kỳ chuyển động của điện tích trên.

Hướng dẫn

Chuyển động của điện tích q là chuyển động tròn đều =>

chu kỳ chuyển động=thời gian điện tích chuyển động được 1 vòng tròn.

Bài tập 4: Một electron có vận tốc ban đầu bằng 0 được gia tốc bằng một hiệu điện thế 500V, sau đó bay vào theo phương vuông góc với đường sức từ, có cảm ứng từ 0,2T. Xác định bán kính quĩ đạo của electron (trong đó e = -1,6.10-19C; mee = 9,1.10−31−31kg)

Hướng dẫn

Áp dụng định lý động năng

Bài tập 5: Một e có vận tốc 2.105m/s đi vào trong điện trường đều vuông góc với đường sức điện trường có cường độ 104V/m. Để cho e chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường. Hãy xác định véc tơ cảm ứng từ và độ lớn cảm ứng từ.

Hướng dẫn
 

Bài tập 6: Một e và một hạt α sau khi được tăng tốc bằng hiệu điện thế 1000V bay vào trong từ trường đều có cảm ứng từ 2T theo phương vuông góc với các đương sức từ như hình vẽ. Hỏi ngay sau khi bay vào trong từ trường các hạt sẽ bay lệch về phía nào. Tính lực Lorenxơ tác dụng lên các hạt đó.

Bài tập 7: Một điện tích âm bắn vào điện trường đều E = 103V/m theo phương vuông góc với đướng sức điện với v = 2.106m/s. Để hạt chuyển động thẳng đều đồng thời với điện trường nói trên và từ trường đều thi phương, chiều và độ lớn cảm ứng từ phải như thế nào?