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
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
Sau khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U=220V, người ta cho electron chuyển động song song với dây dẫn điện dài vô hạn, cường độ I=5A, cách dây dẫn 2mm. 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. 7 , 04.10 − 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 = 2.1 , 6.10 − 19 .220 9 , 1.10 − 31 = 8 , 8.10 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 = 2.10 − 7 5 2.10 − 3 = 5.10 − 4 ( T )
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 song song được đặt trong không khí, cường độ dòng điện trong hai dây dẫn bằng nhau và bằng I=1A. Lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của dây bằng 2.10 − 5 N . Khoảng cách giữa hai dây khi đó là:
A. 1m
B. 0,5m
C. 1cm
D. 0,01cm
Lời giải:
Ta có: Lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài dây:
F = 2.10 − 7 I 2 r → r = 2.10 − 7 I 2 F = 2.10 − 7 1 2 2.10 − 5 = 0 , 01 m = 1 c m
Đáp án cần chọn là: C
Một dây dẫn có chiều dài 10 m được đặt trong từ trường đều có B = 5 . 10 - 2 T. Cho dòng điện có cường độ 10 A chạy qua dây dẫn.
a) Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với vecto B.
b) Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng 2 , 5 3 N N. Hãy xác định góc giữa vecto B và chiều dòng điện?
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
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
Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song với nhau và cách nhau 10 cm đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ là I1 = 2 A, I2 = 5 A.
a) Tính lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây.
b) Tính lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 0,2 m của mỗi dây