Phương pháp giải bài tập Lực Lo-ren-xơ môn Vật Lý 11 năm 2021

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LỰC LO-REN-XƠ

 

Xác định phương và chiều:

- Điểm đặt: đặt lên điện tích đang xét.

- Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa véc tơ vận tốc và véc tơ cảm ứng từ.

- Chiều: xác định 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 tay giữa là chiều vận tốc nếu q > 0 và ngược chiều vận khi q < 0. Lúc đó, chiều của lực Laurentz là chiều ngón cái choãi ra.

Xác định độ lớn:

Ta biết lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện I có phương vuông góc với I và B, có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái và có độ lớn được xác định bởi công thức:

                      F = IlBsinα

Ở đây, ta giả thiết từ trường B là đều. Lực từ F là tổng hợp các lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các hạt điện tích q0 chuyển động cùng cới vận tốc v tạo thành dòng điện theo chiều v. Như vậy, lực tổng hợp phân chia đều cho các hạt điện tích. Nếu N là tổng số hạt điện tích trong phần tử dòng điện thì lực Lo-ren-xơ tác dụng lên mỗi hạt điện tích cho bởi:

 \(f = \frac{F}{N} = \frac{{Il}}{N}Bsin\alpha \)(1)

α là góc tạo bởi B và I

Giả sử n_o là mật độ hạt điện tích trong dây dẫn, S là tiết diện dây dẫn thì:

                        N = n_o x thể tích dây dẫn = n_o x Sl

                        I =  q_o(Svn_o)

                   Và \(\frac{{Il}}{N} = \frac{{{q_o}Sv{n_o}l}}{{{n_o}Sl}} = {q_o}v\)

Vậy (1) cho ta công thức xác định lực Lo-ren-xơ:

                        F = q_ovBsinα                            

Ví dụ 1: Một điện tích chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực Lo-ren-xơ, khi vận tốc của điện tích và độ lớn cảm ứng từ cùng tăng 2 lần thì bán kính quỹ đạo của điện tích

A. tăng 4 lần.

B. tăng 2 lần.

C. không đổi.

D. giảm 2 lần.

Giải

Bán kính quỹ đạo của điện tích là: R=mv/|q|B

Khi vận tốc của điện tích và độ lớn cảm ứng từ cùng tăng 2 lần, bán kính quỹ đạo của điện tích là:

R′=mv′/|q|B′=m.2v/|q|.2B=mv/|q|B=R

Chọn C.

Ví dụ 2: Một điện tích có độ lớn 10μC bay với vận tốc 105m/s vuông góc với các đường sức vào một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 1T.

Độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích là

A. 1N          

B. 10⁴N

C. 0,1N       

D. 0N

Giải

Độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích là:

f=|q|vBsinα=∣∣10.10⁻⁶∣∣.10⁵.1.sin90⁰=1(N)

Chọn A.

Bài 1: Một hạt proton chuyển động với vận tốc  vào trong từ trường theo phương song song với đường sức từ thì:    

A. động năng của proton tăng                                         

B. vận tốc của proton tăng 

C. hướng chuyển động của proton không đổi                         

D. tốc độ không đổi nhưng hướng chuyển động của proton thay đổi

Bài 2: Lực Lorenxơ tác dụng lên một điện tích q chuyển động tròn trong từ trường có đặc điểm:

A. luôn hướng về tâm của quỹ đạo                    

B. luôn tiếp tuyến với quỹ đạo 

C. chỉ hướng vào tâm khi q >0                             

D. chưa kết luận được vì phụ thuộc vào hướng của .

Bài 3: Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:

Bài 4: Chọn một đáp án sai :

A. Từ trường không tác dụng lực lên một điện tích chuyển động song song với đường sức từ

B. Lực từ sẽ đạt giá trị cực đại khi điện tích chuyển động vuông góc với từ trường

C. Quỹ đạo chuyển động của electron trong từ trường là một đường tròn

D. Độ lớn của lực Lorenxơ tỉ lệ thuận với q và v

Bài 5: Đưa một nam châm mạnh lại gần ống phóng điện tử của máy thu hình thì hình ảnh trên màn hình bị nhiễu. Giải thích nào là đúng:

A. Từ trường của nam châm tác dụng lên sóng điện từ của đài truyền hình

B. Từ trường của nam châm tác dụng lên dòng điện trong dây dẫn

C. Nam châm làm lệch đường đi của ánh sáng trong máy thu hình

D. Từ trường của nam châm làm lệch đường đi của các electron trong đèn hình

Bài 6: Hỏi một hạt mang điện có thể chuyển động thẳng với vận tốc không đổi trong từ trường đều được không?               

A. Có thể, nếu hạt chuyển động vuông góc với đường sức từ của từ trường đều

B. Không thể, vì nếu hạt chuyển động luôn chịu lực tác dụng vuông góc với vận tốc

C. Có thể, nếu hạt chuyển động dọc theo đường sức của từ trường đều

D. Có thể, nếu hạt chuyển động hợp với đường sức từ trường một góc không đổi

...

ĐÁP ÁN

Bài	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Đáp án	C	A	B	C	D	C	B	D	A	A

-(Nội dung đầy đủ và chi tiết của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Lực Lo-ren-xơ môn Vật Lý 11 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.