Giải bài tập Bài 22: Lực Lo – ren – xơ SBT Vật lý 11

22.1. Câu nào dưới đây nói về lực Lo-ren-xơ là đúng ?

A. Là lực tác dụng của từ trường lên dòng điện.

B. Là lực tác dụng của từ trường lên hạt điện tích đứng yên.

C.  Là lực tác dụng của từ trường lên vòng dây dẫn có dòng điện chạy qua.

D. Là lực tác dụng của từ trường lên hạt điện tích chuyển động.

Trả lời:

Đáp án D

22.2. Câu nào dưới đây nói về chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều dưới tác dụng của lực Lo-ren-xơ là không đúng ?

A. Là chuyển động đều, có độ lớn của vận tốc không đổi.

B. Là chuyển động phẳng trong mặt phẳng vuông góc với từ trường,

C. Là chuyển động có quỹ đạo parabol nằm vuông góc với từ trường.

D. Là chuyển động có quỹ đạo tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với từ trường với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với các đường sức từ.

Trả lời:

Đáp án C

22.3. Hình nào trong Hình 22.1 kí hiệu đúng với hướng của từ trường đều   tác dụng lực Lo-ren-xơ lên hạt điện tích q chuyển động với vận tốc  trên quỹ đạo tròn trong mặt phẳng vuông góc với đường sức từ ?

Trả lời:

Đáp án C

Bài 22.4 trang 53 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Hạt prôtôn chuyển động với vận tốc 7,2.10⁴ m/s bay vào trong từ trường đều có cảm ứng từ 1,5.10^-2 T theo phương vuông góc với các đường sức từ. Prôtôn có điện tích +l,6.10^-19C và khối lượng 1,672.10^-27kg. Xác định bán kính quỹ đạo tròn của hạt prôtôn trong từ trường này.

A. 5,0 cm.                                   B. 0,50 cm.              C. 6,0 cm.                    D. 8,5 cm.

Trả lời:

Bài 22.5 trang 53 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

So sánh trọng lượng của hạt electron với độ lớn của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt điện tích này khi nó bay với vận tốc 2,5.10⁷ m/s theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường đều có cảm ứng từ 2,0.10^-4 T. Electron có khối lượng m = 9,1.10^-31 kg và điện tích -e = -1,6.10^-19 C. Lấy g = 9,8 m/s².

Trả lời:

Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electrôn có độ lớn :

f = evB = 1,6.10^-19.2,5.10⁷.2,0.10^-4 ≈ 8.10^-16 N

Trọng lượng của electrôn bằng :

P = mg = 9,1.10^-31.9,8 ≈ 8,9.10^-30 N

So sánh P với f, ta có :

Bài 22.6 trang 53 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Bài 22.7 trang 53 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Hạt prôtôn chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính 5,0 cm trong từ trường đều có cảm ứng từ 1.10^-2T. Prôtôn có điện tích e = l,6.10^-19C và khối lượng m =1,672.10^-27 kg. Xác định :

a) Vận tốc của prôtôn chuyển động trong từ trường.

b) Chu kì chuyển động của prôtôn trên quỹ đạo tròn.

Trả lời:

Bài 22.8 trang 53 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Bài 22.9 trang 54 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Prôtôn và êlectron có cùng vận tốc và bay vào trong một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức từ. Prôtôn có điện tích 1,6.10^-19 C và khối lượng 1,672.10^-27 kg ; êlectron có điện tích -1,6.10^-19 C và khối lượn; 9,1.10^-31 kg. Hỏi bán kính quỹ đạo tròn của prôtôn lớn hơn bao nhiêu lầi bán kính quỹ đạo tròn của êlectron khi các hạt điện tích này chuyển động trong từ trường đều dưới tác dụng của lục Lo-ren-xơ ?

Trả lời:

Bài 22.10* trang 54 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Hạt điện tích q = 1,0.10^-6 C chuyển động với vận tốc 500 m/s dọc theo một đường thẳng song song với một dây dẫn thẳng dài vô hạn, cách dây dãn này một khoảng 100 mm. Trong dây dẫn có dòng điện cường độ 2,0 A chạy theo chiều chuyển động của hạt điện tích. Xác định hướng và độ lớn của lực từ tác dụng lên hạt điện tích.

Trả lời:

Giả sử ở thời điểm t, hạt điện tích q nằm tại vị trí M cách dòng điện I chạy trong dây dẫn thẳng một khoảng r = 100 mm (Hình 22.1 G). Khi đó dòng điện I gây ra tại điểm M một từ trường có cảm ứng từ tính theo công thức : B = 2.10^-7I/r.