Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài bác tập ứng dụng lực lorenxo

Câu hỏi: Công thức lực lorenxo chuẩn xác

Lời giải:

Công thức lực lorenxo là:F=q(E+v×B)

Cùng đứng top lời giải tìm hiểu chi tiết vềcông thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài bác tập ứng dụng lực lorenxo nhé!

I. Lý thuyết?

1. Định nghĩa

-Trongvật lý họcvàđiện từ học,lực Lorenxơ là lực tổng hợp củalựcđiện cùng lực từ tác dụng lên mộtđiện tích điểmnằm trongtrường điện từ.

Bạn đang xem: Trong công thức tính lực lorenxơ góc alpha là

-Đơn vị của lực Lorenxơ: N - Newton

2. Công thức

-Định luật phân phát biểu rằng nếu hạt cóđiện tíchq(C) chuyển động vớivận tốcv(m/s) trongđiện trườngE(V/m) vàtừ trườngB(G) thì nó sẽ chịu lực tác dụng lên nó. Định luật 3 Newton phạt biểu về lực với phản lực, vày vậy mặc mặc dù phản lực của từ trường là nhỏ nhưng nó phải được tính đến. Lực Lorentz bằng:

F=q(E+v×B)

-Các công thức gây ra từ công thức cơ bản này miêu tả lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua (đôi khi gọi làlực Laplace), phương của lực Lorenxơ là lực điện từtrong một vòng dây di chuyển qua từ trường (một khía cạnh củađịnh luật cảm ứng điện từ Faraday), cùng lực tác dụng lên điện tích điểm chuyển động với vận tốc gần bằngtốc độ ánh sáng(dạngtương đối tínhcủa lực Lorentz).

-Oliver Heavisidelà người đầu tiên suy luận ra sức thức mang lại lực Lorentz vào năm 1889,mặc dù một số bên lịch sử mang đến rằngJames Clerk Maxwellđã đưa ra nó vào một bài xích báo năm 1865.<2>Định luật được đặt theo thương hiệu củaHendrik Lorentz, người tìm thấy công thức sau Heaviside một vài năm và ông đã nghiên cứu và giải thích bỏ ra tiết ý nghĩa của lực này.

3. Lực từ động

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài bác tập ứng dụng lực lorenxo" width="361">

-Thành phần gây ra bởitừ trườngcủa lực này, còn gọi làlực từhay đôi lúc làlực Lorentz, có phương luônvuông gócvới phương chuyển động của hạt với điện với làm cố kỉnh đổi quỹ đạo chuyển động của hạt có điện. Nếu hạt mang điện chuyển động theo phương vuông góc vớiđường cảm ứng từthì hạt sẽ chuyển động theo quỹ đạo tròn, nếu hạt chuyển động theo phương ko vuông góc với đường cảm ứng từ thì quỹ đạo của nó sẽ là hình xoắn ốc.

-Lực tác động của từ trường lên cái điện có lý do là thành phần này của lực Lorentz.

-Lực từ giữa những cực củanam châm, cũng là tổng hợp lực gây nên bởi từ trường của nam châm này lên cácelectronchuyển động quanhnguyên tửở nam châm hút kia, về bản chất cũng là thành phần này của lực Lorenxơ:

F=q(E+v×B)

II. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA


Câu C1 (trang 136 SGK Vật Lí 11):

-Khi nào lực Lo-ren-xơ bằng0⃗

-Trả lời:

-Ta có

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 2)" width="232">

-f = 0 lúc α = 0 hoặc 180° tức hạt có điện chuyển động dọc theo đường sức của từ trường.

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài xích tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 3)" width="666">

Trả lời:

-Hướng của lực Lo-ren-xơ được xác định theo quy tắc bàn tay trái và được biểu diễn như hình sau:

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 4)" width="242">
*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 5)" width="668">

Trả lời:

-Êlectron chuyển động vào từ trường theo quỹ đạo tròn chứng tỏ lực hướng tâm chính là lực Lo-ren-xơ tác dụng lên êlectron.

Áp dụng quy tắc bàn tay trái:

+ Chiều từ cổ tay đến ngón giữa ngược chiều với v do q + Ngón mẫu choãi ra 90° là chiều của lực Lo-ren-xơ (hướng vào trọng tâm của quỹ đạo).

+ từ bây giờ lòng bàn tay xòe ra hứng đường sức từ.

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 6)" width="208">

Câu C4 (trang 137 SGK Vật Lí 11):

-Từ công thứcR= mv|q0|B, hãy tính chu kì của chuyển động tròn đều của hạt. Chứng tỏ chu kì đó ko phụ thuộc vận tốc hạt (trong khi bán kính quỹ đạo tỉ lệ với vận tốc hạt).

Trả lời:

-Chu kì chuyển động là thời gian hạt chuyển động hết một vòng tròn.

-Vậy chu kì chuyển động tròn đều của hạt có điện tr ong từ trường là:

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài xích tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 7)" width="337">

-Vậy chu kì không phụ thuộc vào vận tốc của hạt.

Bài 2 (trang 138 SGK Vật Lí 11):

Phát biểu quy tắc bàn tay trái cho lực Lo-ren-xơ.

Lời giải:

-Quy tắc bàn tay trái cho lực Lo-ren-xơ: "Đặt bàn tay trái mở rộng làm thế nào để cho các đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của vectơ vận tốc. Khi đó ngón tay mẫu choãi ra chỉ chiều lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện dương và chỉ chiều ngược lại nếu hạt với điện âm"

Bài 3 (trang 138 SGK Vật Lí 11):

Phát biểu làm sao dưới đây làsai?

Lực Lo-ren-xơ

A.vuông góc với từ trường. B.vuông góc với vận tốc.

C.không phụ thuộc vào hướng của từ trường. D.phụ thuộc vào dấu của điện tích.

Lời giải: Chọn C.

-Theo quy tắc bàn tay trái thì lực Lo-ren-xơ vừa phụ thuộc vào dấu của điện tích, vừa phụ thuộc vào hướng của từ trường.

Bài 4 (trang 138 SGK Vật Lí 11):

Phát biểu làm sao dưới đây làđúng?

Hạt êlectron cất cánh vào vào một từ trường đều theo hướng của từ trườngB⃗thì

A.hướng chuyển động cụ đổi. B.độ lớn của vận tốc nỗ lực đổi.

C.động năng cụ đổi. D.chuyển động không cầm cố đổi.

Lời giải: Chọn D.

-Hạt êlectron cất cánh vào trong một từ trường đều theo hướng của từ trường

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài xích tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 8)" width="345">

-Þ Hạt êlectron ko chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ yêu cầu chuyển động không cố kỉnh đổi.

Bài 5 (trang 138 SGK Vật Lí 11): Một ion bay theo quỹ đạo tròn bán kính R trong một mặt phẳng vuông góc với những đường sức của một từ trường đều. Lúc độ lớn của vận tốc tăng gấp đôi thì bán kính quỹ đạo là bao nhiêu.

A. R2⋅ B.R. C.2R. D.4R.

Lời giải: Chọn C.

-Ion cất cánh theo quỹ đạo tròn bán kính R trong một mặt phẳng vuông góc với các đường sức của một từ trường đều, bán kính quỹ đạo tròn của ion được xác định bởi công thức:

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài bác tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 9)" width="231">

-Þ khi độ lớn của vận tốc tăng gấp đôi thì bán kính quỹ đạo tăng lên gấp đôi.

Bài 6 (trang 138 SGK Vật Lí 11): So sánh lực điện và lực Lo-ren-xơ thuộc tác dụng buộc phải một điện tích.

Lời giải:

-So sánh lực điện cùng lực Lo-ren-xơ thuộc tác dụng lên một điện tích q

Lực điện

Lực Lo-ren-xơ

Tác dụng lên điện tích đứng yên

Chỉ tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường

Phụ thuộc vào bản chất hạt (dương tốt âm)

Phụ thuộc vào bản chất hạt (dương hay âm)

Không phụ thuộc vào chiều chuyển động của hạt

Phụ thuộc vào chiều chuyển động của hạt

Cùng phương với điện trường

Luôn vuông góc với từ trường

Cùng chiều điện trường khi q > 0

Ngược chiều điện trường lúc q

Bài 7 (trang 138 SGK Vật Lí 11): Hạt proton chuyển động theo quỹ đạo tròn nửa đường kính 5m dưới tác dụng của một từ trường đều B = 10-2T. Xác định:

a) tốc độ proton.

b) chu kì chuyển động của proton.

-Cho mp= 1,672.10-27kg.

Xem thêm: Tuyển Tập 15 Năm Tạp Chí Văn Học Và Tuổi Trẻ Pdf, Văn Học Và Tuổi Trẻ

Lời giải:

a) Ta bao gồm công thức tính bán kính quỹ đạo của hạt sở hữu điện chuyển động vào từ trường là:

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài bác tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 10)" width="624">

b) Chu kì chuyển động của proton là:

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 11)" width="402">

Bài 8 (trang 138 SGK Vật Lí 11):Trong một từ trường đều cóB⃗thẳng đứng, mang lại một dòng các ion bắt đầu đi vào từ điểm A cùng đi ra tại C làm thế nào cho AC là 50% đường tròn trong mặt phẳng ngang. Các ion bao gồm cùng điện tích, cùng vận tốc đầu. Cho biết khoảng cách AC đối với ion C2H5O+là 22,5 cm. Xác định khoảng cách AC đối với những ion C2H5OH+, C2H5+, OH+, CH2OH+, CH3+, CH2+.

Lời giải:

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 12)" width="924">

- Đối với ion X gồm khối lượng là m thì

*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài xích tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 13)" width="556">
*
Công thức lực lorenxo chuẩn xác nhất và bài bác tập ứng dụng lực lorenxo(ảnh 14)" width="696">