TỔNG ÔN CHUYÊN ĐỀ LỰC LO-REN-XƠ
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Định nghĩa lực Lo-Ren-Xơ
Ta biết rằng dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron. Khi dây dẫn có dòng điện được đặt trong một từ trường, người ta giải thích lực từ tác dụng lên dây dẫn chính là tổng hợp các lực do từ trường tác dụng lên các êlectron chuyển động tạo thành dòng điện.
Một cách tổng quát: Mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực từ này được gọi là lực Lo-ren-xơ (Lorentz). Có thể làm những thí nghiệm chứng minh hiện tượng này.
2. Xác định lực Lo-ren-xơ
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 no là mật độ hạt điện tích trong dây dẫn, S là tiết diện dây dẫn thì:
N = no x thể tích dây dẫn = no x Sl
I = qo(Svno)
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 = qovBsinα
So sánh về hướng, ta nhận thấy I và v cùng hướng khi qo > 0 và ngược hướng khi qo < 0. Vậy có thể kết luận:
Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ B tác dụng lên một hạt điện tích qo chuyển động với vận tốc v:
a) Có phương góc với v và B;
b) Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của v khi qo > 0 và ngược chiều v khi qo < 0. Lúc đó, chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra.
c) Có độ lớn f = |qo|vBsinα
trong đó α là góc tạo bởi v và B.
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. Qui tắc bàn tay trái.
B. Qui tắc bàn tay phải.
C. Qui tắc cái đinh ốc.
D. Qui 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|vBsinα
C. f=qvBtanα
D. f=|q|vBcosα
Câu 5: Phương của lực Lorenxơ
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: Chọn phát biểu đúng nhất.
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.
...
-(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Tổng ôn chuyên đề 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 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.
