Bài 22. Lực Lo-ren-xơ

Một electron bay vào một trường điện từ với vận tốc bằng 10^5 m/s. Đường sức điện trường và đường sức từ có cùng phương chiều. Cường độ điện trường E=10 V/m, cường độ từ trường H=8.10^3 A/m. Tìm gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến và gia tốc toàn phần của electron trong trường hợp:
a/ Electron chuyển động theo phương chiều của các đường sức từ
b/ Electron chuyển động vuông góc với các đường sức từ

Dưới tác dụng của lực Lorentz, hạt tích điện có vận tốc thích hợp sẽ chuyển động theo đường xoắn ốc dọc theo đường sức từ. Khi chuyển động đến miền có từ trường lớn hơn (mật độ đường sức lớn hơn), do chuyển động theo quỹ đạo gần tròn kết hợp với thành phần hướng tâm của từ trường mà hạt chịu tác dụng của lực hướng ra phía ngoài miền từ trường mạnh. Chính lực này làm cho hạt bị phản xạ trở lại. ðó là hiệu ứng gương từ. Một ion chuyển động theo quỹ đạo xoắn ốc xung quanh trục của một ống solenoid. Các vòng dây của ống solenoid được cuốn sao cho ion chuyển động trong miền có từ trường tăng dần từ B1 ñến B2. Hãy tìm điều kiện để ion bị phản xạ trở lại khi tới vùng từ trường B2. Giả sử một nguồn phát ion đặt tại điểm có từ trường B1 trên trục của ống solenoid nói trên phát ra ion cùng loại bay vào bên trong ống. Tất cả ion đều có tốc độ như nhau và phân bố đều theo mọi hướng. Hỏi tỷ lệ ion bị phản xạ trở lại là bao nhiêu?

hạt \(\alpha\) có khối lượng m=6,67.10^-27kg và có điện tích q=3,2.10^-19C . hạt \(\alpha\) có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc bởi 1 hiệu điện thế U=1000kV . sau khi tăng tốc nó được định hướng bay vào vùng không gian có từ trường đều B=2T theo hướng vuông góc với đường sức từ . vận tốc của hạt từ trường và lực lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn là bao nhiêu ?