Lớp 11 Vật Lí 11

Luyện tập Lực Lo-ren-xơ

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 11 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 11 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Thông hiểu
    Đặc điểm của lực Lo - ren - xơ

    Một hạt mang điện chuyển động trên một mặt phẳng (P) vuông góc với đường sức của một từ trường đều. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện có

    Hướng dẫn:

    Lực Lo-ren-xơ từ trường của cảm ứng từ \overrightarrow B tác dụng nên một hạt điện tích q_0 chuyển động với vận tốc \overrightarrow v:

    + Phương: vuông góc với \overrightarrow v và \overrightarrow B.

    + Chiều: tuân theo quy tắc bàn tay trái, phụ thuộc vào điện tích của hạt mang điện.

    + Độ lớn: f = \left| {{q_0}} ight|.v.B.\sin \alpha. Trong đó \alpha là góc tạo bởi \overrightarrow v và \overrightarrow B..

  • Câu 2: Thông hiểu
    Xác định quỹ đạo của electron

    Một electron được bắn vào trong một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường. Quỹ đạo của electron trong từ trường là

    Hướng dẫn:

    Một electron được bắn vào trong một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường nên lực Lo-ren-xơ luôn vuông góc với vận tốc \overrightarrow v.

    Nếu bỏ qua tác dụng của trọng lực thì electron sẽ chuyển động theo quỹ đạo tròn trong từ trường.

  • Câu 3: Vận dụng
    Công thức Lo - ren - xơ

    Một hạt mang điện có điện tích q, chuyển động với tốc độ không đổi v trong một từ trường đều, cảm ứng từ có độ lớn B. Cho biết mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với các đường sức từ trường. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện có độ lớn được tính bằng biểu thức:

    Hướng dẫn:

    Lực Lo - ren - xơ do từ trường của cảm ứng từ \overrightarrow B tác dụng nên một hạt điện tích q chuyển động với vận tốc \overrightarrow v:

    + Phương: vuông góc với \overrightarrow v và \overrightarrow B.

    + Chiều: tuân theo quy tắc bàn tay phải, phụ thuộc vào điện tích của hạt mang điện.

    + Độ lớn: {f_L} = \left| q ight|.v.B.\sin \alpha trong đó \alpha là góc tạo bởi \overrightarrow v và \overrightarrow B.

  • Câu 4: Thông hiểu
    Chọn hình vẽ đúng

    Một hạt mang điện chuyển động trong một từ trường đều. Hình vẽ nào trong các hình dưới đây biểu diễn đúng mối quan hệ giữa vecto lực Lo-ren-xơ với vecto vận tốc của hạt mang điện và vecto cảm ứng từ

    Hướng dẫn:

    Áp dụng 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 khi q > 0 và ngược chiều \overrightarrow v khi q < 0.

    Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra.

  • Câu 5: Thông hiểu
    Đại lượng electron

    Khi một electron được bắn vào một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường. Đại lượng của electron không thay đổi theo thời gian là:

    Hướng dẫn:

    Khi một electron được bắn vào một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường thì các electron chuyển động tròn đều với véc tơ vận tốc \overrightarrow v luôn thay đổi về hướng nhưng độ lớn không thay đổi

    => Động năng của electron không thay đổi.

  • Câu 6: Vận dụng
    Tính vận tốc của electron

    Một electron (điện tích –e = -11,6.10-19 C) bay vào trong một điện trường đều theo hướng hợp với hướng của từ trường góc 300. Cảm ứng từ của từ trường B = 0,8T. Biết lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron có độ lớn f = 48.10-5N. Vận tốc của electron có độ lớn là

    Hướng dẫn:

    Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron có độ lớn: {f_L} = \left| q ight|.v.B.\sin \alpha

    Trong đó α là góc tạo bởi \overrightarrow v và \overrightarrow B.

    Vận tốc của electron có độ lớn là: 

    \begin{matrix} v = \dfrac{{{f_L}}}{{\left| q ight|.B.\sin \alpha }} \hfill \\ \Rightarrow v = \dfrac{{{{48.10}^{ - 15}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}.0,8.\sin {{30}^0}}} = 750000\left( {m/s} ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 7: Thông hiểu
    Tính vận tốc electron

    Một electron (điện tích –e) và một hạt nhân heli (điện tích +2e) chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức từ, vận tốc của hạt electron lớn hơn vận tốc của hạt heli 6.105m/s. Biết tỉ số độ lớn của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt electron và hạt heli là: fe:fh = 4:3. Vận tốc của hạt electron có độ lớn là.

    Hướng dẫn:

    Ta có:

    \begin{matrix} \dfrac{{{f_e}}}{{{f_\alpha }}} = \left| {\dfrac{{{q_e}}}{{{q_{He}}}}} ight|.\dfrac{{{v_e}}}{{{v_{He}}}} = \dfrac{4}{3} \hfill \\ = > \dfrac{{{v_e}}}{{{v_{He}}}} = \dfrac{4}{3}.\left| {\dfrac{{{q_e}}}{{{q_{He}}}}} ight| = \dfrac{4}{3}.\left| {\dfrac{{ + 2e}}{{ - e}}} ight| = \dfrac{8}{3}\left( * ight) \hfill \\ {v_e} - {v_{He}} = {6.10^5}\left( {m/s} ight)\left( {**} ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Từ (*) và (**) ta được {v_e} = 9,{6.10^5}\left( {m/s} ight)

  • Câu 8: Vận dụng
    Tìm hạt bị lệch khỏi phương ban đầu nhiều nhất

    Có 4 hạt lần lượt là electron (điện tích –e; khối lượng me), proton (điện tích +e; khối lượng mp = 1.836me), notron (không mang điện, khối lượng mn = mp) và hạt nhân heli (điện tích +2e, khối lượng mHe = 4mp) bay qua một vùng có từ tròng đều với cùng một vận tốc theo phương vuông góc với các đường sức từ. Giả thiết chỉ có lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các hạt. Sau cùng một thời gian, hạt bị lệch khỏi phương ban đầu nhiều nhất là

    Hướng dẫn:

    Do \overrightarrow v \bot \overrightarrow B và lực Lo-ren-xơ tác dụng nên hạt mang điện chuyển động luôn vuông góc với \overrightarrow v.

    Lúc này lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm.

    Quỹ đạo của hạt là tròn.

    Ta có:

    \begin{matrix} {f_L} = {F_{ht}} = m.\dfrac{{{v^2}}}{R} \hfill \\ \Leftrightarrow \left| q ight|.v.B = m.\dfrac{{{v^2}}}{R} \hfill \\ \Rightarrow R = \dfrac{{m.v}}{{\left| q ight|.B}} \hfill \\ \end{matrix}

    Xét 4 hạt: electron, proton, notron, hạt nhân heli đều có cùng một vận tốc theo phương vuông góc với các đường sức từ.

    \frac{{{m_e}}}{{\left| {{q_e}} ight|}} < \frac{{{m_p}}}{{\left| {{q_p}} ight|}} < \frac{{{m_{He}}}}{{\left| {{q_{He}}} ight|}} < \frac{{{m_n}}}{{\left| {{q_n}} ight|}} = \infty

    Do vậy hạt electron có bán kính quỹ đạo R nhỏ nhất nên sau cùng một thời gian, hạt bị lệch khỏi phương ban đầu nhiều nhất là electron.

  • Câu 9: Thông hiểu
    Tính bán kính quỹ đạo

    Một ion theo quỹ đạo tròn bán kính R trong một mặt phẳng vuông góc với các đường sức từ trường đều. Khi độ lớn vận tốc tăng gấp đôi thì bán kính quỹ đạo là bao nhiêu?

    Hướng dẫn:

    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 = \frac{{m.v}}{{\left| {{q_0}} ight|.B}}

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

    R' = \frac{{m.v'}}{{\left| {{q_0}} ight|.B}} = \frac{{m.2v}}{{\left| {{q_0}} ight|.B}} = 2R

  • Câu 10: Vận dụng
    Hoàn thành khẳng định

    Hạt electron bay vào trong một từ trường đều theo hướng của từ trường \overrightarrow B thì

    Hướng dẫn:

    Hạt electron bay vào trong một từ trường đều theo hướng của từ trường \overrightarrow B thì \alpha = \widehat {\left( {\overrightarrow v ,\overrightarrow B } ight)}

    => Lực Ro - len - xơ f = \left| q ight|.v.B.\sin \alpha = 0

    => Chuyển động của electron là không đổi.

  • Câu 11: Thông hiểu
    Chọn phát biểu sai

    Phát biểu nào sau đây sai là khi nói về lực Lo-ren-xơ:

    Hướng dẫn:

    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

    => Phát biểu sai là: "Không phụ thuộc vào hướng của từ trường".

0/11
11 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (64%):
    2/3
  • Thông hiểu (36%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 116 lượt xem

Nội dung cùng chủ đề

Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 11 (sách cũ)

Đăng nhập