Sau khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U=150V, người ta cho electron chuyển động song song với dây dẫn điện dài vô hạn, cường độ I=10A, cách dây dẫn 5mm. Xác định lực lorenxơ tác dụng lên electron. Biết e = − 1 , 6.10 − 19 C , m = 9 , 1.10 − 31 k g
A. 5 , 03.10 − 19 N
B. 6 , 97.10 − 19 N
C. 2 , 32.10 − 16 N
D. 4 , 65.10 − 16 N
Lời giải:
+ Theo định lý động năng, ta có
W d 2 − W d 1 = A = q U ↔ 1 2 m v 2 − 0 = q U → v = 2 q U m = 7 , 263.10 6 m / s
+ Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn gây ra tại vị trí electron bay vào chiều hướng từ trong ra ngoài, có độ lớn: B = 2.10 − 7 I r = 4.10 − 4 ( T )
Sau khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U =150V, người ta cho electron chuyển động song song với một dây dẫn dài vô hạn, có cường độ I = 10 A, cách dây dẫn 5 mm (hình vẽ). Chiều chuyển động của electron cùng chiều dòng điện. Biết độ lớn điện tích và khối lượng của electron lần lượt là: | e | = 1 , 6 . 10 - 19 ( C ) ; m = 9 , 1 . 10 - 31 ( k g ) . Độ lớn lực Lorenxơ tác dụng lên electron gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 4 , 65 . 10 - 15 N
B. 4 , 65 . 10 - 16 N
C. 4 , 65 . 10 - 17 N
D. 4 , 65 . 10 - 14 N
Áp dụng định lí động năng ta tính được tốc độ của electron:
e U = 1 2 m v 2 ⇒ v = 2 e U m ≈ 7 , 263.10 6 m / s
Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn gây ra tại vị trí electron bay vào có chiều hướng từ trong ra ngoài, có độ lớn: B = 2.10 − 7 I r = 4.10 − 4 T
Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron có độ lớn:
F = B v e = 4 , 65.10 − 16 N
Chọn B
vecto lực Lorenxơ tác dụng lên electron ? biết sau khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U=150V , người ta cho electron chuyển động song song với 1 dây dẫn có cường độ I=10A , cách dây dẫn 5mm . chiều chuyển động của electron cùng chiều dòng điện
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.
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 - 7 I/r.
Vec tơ B vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện I và điểm M, tức là B - v →
Theo quy tắc bàn tay trái, lực Lo – ren – xơ do từ trường của dòng điện I tác dụng lên hạt điện tích q có phương vuông góc với cả và , có chiều hướng về dòng điện I, có độ lớn bằng:
f = qvB = qv.2. 10 - 7 I/r
Thay số, ta tìm được:
Hai dây dẫn thẳng dài có dòng điện chạy qua được đặt song song và cách nhau 12 cm trong không khí. Dây dẫn thứ nhất dài 2,8 m bị dây dẫn thứ hai hút bởi một lực 3,4. 10 - 3 N khi dòng điện trong dây dẫn thứ nhất có cường độ 58 A. Xác định cường độ và chiều dòng điện chạy trong dây dẫn thứ hai.
Cảm ứng từ B 2 — do dòng điện cường độ I 2 chạy trong dây dẫn thứ hai gây ra tại điểm M cách nó một khoảng d = 12 cm nằm trên dây dẫn thứ nhất, có phương vuông góc dây dẫn thứ nhất và có độ lớn bằng :
B 2 = 2.10-7. I 2 /d
Dòng điện cường độ I 1 chạy trong dây dẫn thứ nhất có độ dài l 1 = 2,8 m bị cảm ứng từ B 2 —
F 2 = B 2 I 1 l 1
Vì hai dòng điện I 1 và I 2 chạy trong hai dây dẫn thẳng song song hút nhau, nên hai dòng điện này phải có chiều giống nhau.
Thay B 2 vào công thức của F 2 , ta tìm được cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn thứ hai:
Hai dây dẫn thẳng dài đặt song song với nhau và cách nhau 10cm đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ I 1 = 2 A , I 2 = 5 A . Lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây là?
A. 2.10 − 5 N
B. 4.10 − 6 N
C. 2 .10 − 6 N
D. 5 .10 − 6 N
Lời giải:
Ta có: F = 2.10 − 7 I 1 I 2 r = 2.10 − 7 2.5 0 , 1 = 2.10 − 5 N
Đáp án cần chọn là: A
Một dây dẫn có chiều dài l = 5m, được đặt trong từ trường đều có độ lớn B = 3 . 10 - 2 T . Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn có giá trị 6A. Hãy xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn trong các trường hợp sau đây: Dây dẫn đặt song song với các đường sức từ.
A. 0,8 N
B. 0,45 N
C. 0,9 N
D. 0
Khi dây đặt song song với các đường sức từ thì a = 0 độ
Lực từ tác dụng lên đoạn dây lúc này có độ lớn: F = B . I . l . sin 0 0 = 0
Chọn D
Ba dây dẫn thẳng dài đặt song song trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng có khoảng cách a = 5 cm như hình vẽ. Dây 1 và 3 được giữ cố định, có cường độ dòng điện I1 =2I3 = 4A đi qua như hình vẽ. Dây 2 tự do có dòng I2 = 5A đi qua. Tìm chiều di chuyển của dây 2 và lực từ tác dụng lên 1m dây 2 khi nó bắt đầu chuyển động nếu I2 có chiều dòng điện: a) Đi lên.
b) Đi xuống
Hai dây dẫn thẳng dài đặt song song với nhau và cách nhau 10cm đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ I 1 = 2 A , I 2 = 5 A . Lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 0,2m của mỗi dây là
A. 4.10 − 6 N
B. 2.10 − 5 N
C. 10 − 5 N
D. 2.10 − 6 N
Lời giải:
Ta có:
Lực từ tác dụng lên đoạn dây có chiều dài 0,2m của mỗi dây là:
F = 2.10 − 7 I 1 I 2 r l = 2.10 − 7 2.5 0 , 1 0 , 2 = 4.10 − 6 N
Đáp án cần chọn là: A
