Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Vật lí 11 Bài 22: Lực Lo-ren-xơ

    Với giải bài tập Vật lí 11 Bài 22: Lực Lo-ren-xơ chi tiết được Giáo viên nhiều năm kinh nghiệm biên soạn bám sát nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Vật lí 11 Bài 22. Mời các bạn đón xem:

    1 1,081 14/10/2022
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Mục lục Giải Vật lí 11 Bài 22: Lực Lo-ren-xơ

    Video giải Vật lí 11 Bài 22: Lực Lo-ren-xơ

    C1 trang 136 Vật lí lớp 11: Khi nào lực Lo-ren-xơ bằng vectơ 0→?

    Lời giải:

    Ta có f = |q0|.v.B.sinα

    Ta thấy: f = 0 khi sin α = 0 => α = 0 hoặc 180o lúc đó B→v→ cùng phương v.

    C2 trang 136 Vật lí lớp 11: Xác định lực Lo-ren-xơ trên hình 22.4.

    Xác định lực Lo-ren-xơ trên hình 22.4 (ảnh 1)

    Lời giải:

    Xác định lực Lo-ren-xơ theo quy tắc bàn tay trái:

    – Lòng bàn tay hứng vectơ B→.

    – Do đây là hạt mang điện âm nên chiều từ cổ tay đến ngón giữa hướng ngược chiều vectơ v→.

    – Ngón cái choãi ra 90o chỉ chiều lực Lo-ren-xơ.

    Ta được hướng của lực Lo-ren-xơ như hình vẽ:

    Xác định lực Lo-ren-xơ trên hình 22.4 (ảnh 1)

    C3 trang 137 Vật lí lớp 11: Hình 22.6 là quỹ đạo tròn của một electron trong một mặt phẳng vuông góc với từ trường đều B. Xác định chiều của B→.

    Hình 22.6 là quỹ đạo tròn của một electron trong một mặt phẳng vuông góc với từ trường đều B (ảnh 1)

    Lời giải:

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

    Áp dụng quy tắc bàn tay trái:

    Chiều từ cổ tay đến ngón giữa ngược chiều với v→ vì q < 0.

    Ngón cái choãi ra 90o là chiều của lực Lo-ren-xơ (hướng vào tâm của quỹ đạo).

    Lúc này lòng bàn tay xòe ra hướng đường sức từ (có chiều như hình 22.6a).

    Hình 22.6 là quỹ đạo tròn của một electron trong một mặt phẳng vuông góc với từ trường đều B (ảnh 1)

    Vậy cảm ứng từ B→ có phương vuông góc với mặt phẳng và có chiều đâm vào trong.

    C4 trang 137 Vật lí lớp 11: Từ công thức  R=m.vq0B hãy tính chu kỳ của chuyển động tròn đều của hạt. Chứng tỏ chu kỳ đó không phụ thuộc vận tốc hạt (trong khi bán kính quỹ đạo tỉ lệ với vận tốc hạt).

    Lời giải:

    Vì hạt chuyển động tròn đều nên vận tốc của hạt được xác định bằng công thức: 

    v=ω.R=2πT.R

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

    ⇒T=2π.Rv

    Vậy chu kì chuyển động tròn đều của hạt mang điện trong từ trường là:

    T=2π.Rv=2πv.m.vq0.B=2π.mq0.B

    Từ biểu thức trên ta thấy chu kì của hạt không phụ thuộc vào vận tốc của hạt.

    Bài 1 trang 138 Vật lí lớp 11: Lực Lo-ren-xơ là gì? Viết công thức của lực Lo-ren-xơ

    Lời giải:

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

    – Phương: vuông góc với v→ và B→.

    – Chiều: tuân theo quy tắc bàn tay trái.

    – Độ lớn: f = |q0|.v.B.sinα. Trong đó α là góc tạo bởi v→ và B→

    Bài 2 trang 138 Vật lí lớp 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:

    “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 của ngón cái choãi ra”.

    Bài 3 trang 138 Vật lí lớp 11: Phát biểu nào dưới đây là sai?

    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:

    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 = > Câu sai C.

    Chọn đáp án C

    Bài 4 trang 138 Vật lí lớp 11: Phát biểu nào dưới đây là đúng?

    Hạt êlectron bay vào trong một từ trường đều theo hướng của từ trường B→ thì.

    A. hướng chuyển động thay đổi

    B. độ lớn của vận tốc thay đổi.

    C. động năng thay đổi.

    D. chuyển động không thay đổi.

    Lời giải:

    Hạt êlectron bay vào trong một từ trường đều theo hướng của từ trường B nên góc α tạo bởi v→ và B→ bằng 0o => hạt êlectron không chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ nên hạt tiếp tục chuyển động đều theo hướng ban đầu.

    Vì khi này hạt êlectron không chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ nên hạt tiếp tục chuyển động đều theo hướng ban đầu.

    Chọn đáp án D

    Bài 5 trang 138 Vật lí lớp 11: Một ion bay theo quỹ đạo tròn bán kính R trong một mặt phẳng vuông góc với các đường sức của một từ trường đều. Khi 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:

    Một ion bay 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: 

    R=m.vq0.B

    Khi độ lớn của vận tốc tăng gấp đôi v’ = 2v, thì bán kính quỹ đạo R’ bằng:

    R'=m.v'q0.B=m.2vq0.B=2R

    Chọn đáp án C

    Bài 6 trang 138 Vật lí lớp 11: So sánh lực điện và lực Lo-ren-xơ cùng tác dụng lên một điện tích.

    Lời giải:

    Lực điện

    Lực Lo-ren-xơ

    - Sinh ra do điện trường tác dụng với điện tích q0.

    - Sinh ra do từ trường tác dụng lên điện tích q0 chuyển động.

    - Cùng phương với E→.

    - Có phương vuông góc với v→ và B→.

    - Có chiều phụ thuộc vào dấu của điện tích q0.

    - Có chiều phụ thuộc vào dấu của điện tích q0, tuân theo quy tắc bàn tay trái.

    - Có độ lớn F=|q0|.E.

    - Có độ lớn f=|q0|.v.B.sinα.

    Bài 7 trang 138 Vật lí lớp 11: Hạt proton chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính 5m dưới tác dụng của một từ trường đều B = 10-2 T. Xác định:

    a) tốc độ proton.

    b) chu kì chuyển động của proton.

    Cho mp=1,672.10-27 kg.

    Lời giải:

    a) Ta có công thức tính bán kính quỹ đạo của hạt mang điện chuyển động trong từ trường là: 

    R=m.vq0.B

    Suy ra tốc độ của proton là:

    v=q0.B.Rm=1,6.10−19.10−2.51,672.10−27=4,785.106(m/s)

    b) Chu kì chuyển động của proton:

    T=2πRv=2π.54,785.106=6,57.10−6(s)

    Đáp án: a) v = 4,785.106 m/s; b) T = 6,57.10-6s

    Bài 8* trang 138 Vật lí lớp 11: Trong một từ trường đều có B→ thẳng đứng, cho một dòng các ion bắt đầu đi vào từ trường từ điểm A và đi ra tại C sao cho AC là 12 đường tròn trong mặt phẳng ngang. Các ion có cùng điện tích, cùng vận tốc đầu. Cho biết khoảng cách AC giữa điểm đi vào và điểm đi ra đối với ion C2 H5 O+ là 22,5cm. Xác định khoảng cách AC đối với các ion C2 H5 OH+, C2 H5 +, OH+, CH2 OH+, CH3+, CH2+.

    Lời giải:

    Vì các ion có cùng điện tích nên lực Lo-ren-xơ tác dụng lên chúng giống nhau: f=q0.B.v mà f=m.v2R

    Nên: 

    m1.v12R1=m2.v22R2⇔m1.v1R1.v1=m2.v2R2.v2

    ⇔q0.B.v1=q0.B.v2⇔v1=v2

    Vậy mọi hạt đều có vận tốc lúc ra khỏi từ trường giống nhau v

    Trong từ trường đều B, ion C2H5O+ (m1 = 45đvC) chuyển động tròn với bán kính R1.

    Ta có: 

    AC1=2R1=2m1.vq0.B=22,5cm

    - Đối với ion C2H5OH (m2 = 46đvC):

    =>AC2=2R2=2m2.vq0.B=m2m1.AC1=23cm

    - Đối với ion C2H5+ (m3 = 29đvC):

    ⇒AC3=2R3=2m3.vq0.B=m3m1.AC1=2945.AC1=14,5cm

    - Đối với ion OH+ (m4 = 17đvC)

    ⇒AC4=2R4=2m4.vq0.B=m4m1.AC1=1745.AC1=8,5cm

    - Đối với ion CH2OH+ (m5 = 31đvC)

    ⇒AC5=2R5=2m5.vq0.B=m5m1.AC1=3145.AC1=15,5cm

    - Đối với ion CH3+ (m6 = 15đvC)

    ⇒AC6=2R6=2m6.vq0.B=m6m1.AC1=1545.AC1=7,5cm

    - Đối với ion CH2+ (m7 = 14đvC)

    ⇒AC7=2R7=2m7.vq0.B=m7m1.AC1=1445.AC1=7cm

    Bài giảng Vật lí 11 Bài 22: Lực Lo-ren-xơ

    Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

    Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ

    Bài 24: Suất điện động cảm ứng

    Bài 25: Tự cảm

    Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

    Bài 27: Phản xạ toàn phần

    Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

    Lý thuyết Lực Lo-ren-xơ

    Trắc nghiệm Lực Lo-ren-xơ có đáp án

    Tham khảo các loạt bài Vật Lí 11 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 1,081 14/10/2022
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: