CHUYÊN ĐỀ LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN VÀ LỰC LORENT
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Lực từ
Lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và vector cảm ứng từ; có chiều được xác định theo quy tắc bàn tay trái và có độ lớn là:
F = BIℓ sin α với α là góc hợp bởi đoạn dòng điện và vectơ cảm ứng từ.
Quy tắc bàn tay trái: “Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ hướng vào lòng bàn tay chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều dòng điện, thì chiều ngón tay cái choãi ra 90° là chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây.”
2. Lực từ tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song
Là lực hút nếu dòng điện cùng chiều, là lực đẩy nếu hai dòng điện ngược chiều. Lực tác dụng lên mỗi dây có độ lớn là:
\(F{\rm{ }} = {\rm{ }}{2.10^{--7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}l\)
Trong đó, r là khoảng cách giữa hai dòng điện, ℓ là chiều dài đoạn dây có dòng điện.
3. Mômen ngẫu lực từ
Mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện: M = IBS sin α
Trong đó S là diện tích phần mặt phẳng giới hạn bởi khung, α là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến của khung và vectơ cảm ứng từ
4. Lực Lorenxơ
– Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa vector vân tốc và vector cảm ứng từ
– Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho cảm ứng từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của vận tốc, ngón tay cái choãi ra 90° là chiều của lực lorenxơ tác dụng lên điện tích dương, và chiều ngược lại là chiều lực từ tác dụng lên điện tích âm
– Độ lớn: f = |q|vB sin α
Trong đó q là điện tích của hạt, α là góc hợp bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ
II. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Lực Lorenxơ là
A. lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường.
B. lực từ tác dụng lên dòng điện.
C. lực từ tác dụng lên hạt mang điện đặt đứng yên trong từ trường.
D. lực từ do dòng điện này tác dụng lên dòng điện kia.
Câu 2: Chiều của lực Lorenxơ được xác định bằng
A. Quy tắc bàn tay trái.
B. Quy tắc bàn tay phải.
C. Quy tắc đinh ốc.
D. Quy tắc vặn nút chai.
Câu 3: Chiều của lực Lorenxơ phụ thuộc vào
A. Chiều chuyển động của hạt mang điện.
B. Chiều của đường sức từ.
C. Điện tích của hạt mang điện.
D. Cả 3 yếu tố trên
Câu 4: Độ lớn của lực Lorexơ được tính theo công thức
A. f = |q|vB
B. f = |q|vB sin α.
C. f = qvB tan α
D. f = |q|vB cos α
Câu 5: Phương của lực Lorent
A. Trùng với phương của vectơ cảm ứng từ.
B. Trùng với phương của vectơ vận tốc của hạt mang điện.
C. Vuông góc với mặt phẳng hợp bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ.
D. Trùng với mặt phẳng tạo bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ.
Câu 6: Chiều của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động tròn trong từ trường
A. Trùng với chiều chuyển động của hạt trên đường tròn.
B. Hướng về tâm của quỹ đạo khi hạt tích điện dương.
C. Hướng về tâm của quỹ đạo khi hạt tích điện âm.
D. Luôn hướng về tâm quỹ đạo không phụ thuộc điện tích âm hay dương.
Câu 7: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 T với vận tốc ban đầu vo = 2.105 m/s vuông góc với cảm ứng từ. Lực Lorenxơ tác dụng vào electron có độ lớn là
A. 3,2.10–14 (N) B. 6,4.10–14 (N) C. 3,2.10–15 (N) D. 6,4.10–15 (N)
Câu 8: Một electron bay vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 10–4 (T) với vận tốc ban đầu vo = 3,2.106 m/s vuông góc với cảm ứng từ, khối lượng của electron là 9,1.10–31 kg. Bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường là
A. 16,0 cm B. 18,2 cm C. 20,4 cm D. 27,3 cm
Câu 9: Một hạt prôtôn chuyển động với vận tốc 2.106 (m/s) vào vùng không gian có từ trường đều B = 0,02 (T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 300. Biết điện tích của hạt prôtôn là 1,6.10–19 (C). Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn là
A. 3,2.10–14 (N) B. 6,4.10–14 (N) C. 3,2.10–15 (N) D. 6,4.10–15 (N)
Câu 10: Một electron bay vào không gian có từ trường đều B với vận tốc ban đầu vo vuông góc cảm ứng từ. Quỹ đạo của electron trong từ trường là một đường tròn có bán kính R. Khi tăng độ lớn của cảm ứng từ lên gấp đôi thì bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường
A. tăng lên gấp đôi B. giảm đi một nửa C. tăng lên 4 lần D. giảm đi 4 lần
...
ĐÁP ÁN
1A 2A 3D 4B 5C 6D 7D 8B 9C 10B
11A 12B 13C 14D 15C 16B 17B 18A 19B 20B
21A 22C 23D 24B 25A 26C 27C 28D 29D 30D
-(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 Chuyên đề Lực từ tác dụng lên dòng điện và Lực Lorent 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 Chúng tôi 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.
