ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Khoa học tự nhiên - Bài tập từ trường

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 el

13/14

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 = -1,6.10-19C, m = 9,1.10-31kg.

5,03.10-19N

6,97.10-19N

2,32.10-16N

4,65.10-16N

Giải thích

+ Theo định lý động năng, ta có:

\[{{\rm{W}}_{{d_2}}} - {{\rm{W}}_{{d_1}}} = A = \left| q \right|U \leftrightarrow \frac{1}{2}m{v^2} - 0 = \left| q \right|U \to v = \sqrt {\frac{{2\left| q \right|U}}{m}} = {7,263.10^6}m/s\]

+ 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:

\[B = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{r} = {4.10^{ - 4}}(T)\]

+ Lực Lorenxơ tác dụng lên electron có:

- Điểm đặt: trên electron

- Phương vuông góc với dây dẫn

- Chiều: ra xa dây dẫn

- Độ lớn: \[f = \left| q \right|vB = {1,6.10^{ - 19}}{.7,263.10^6}{.4.10^{ - 4}} = {4,65.10^{ - 16}}N\]Đáp án cần chọn là: D