Bắn một proton vào từ trường đều, có các đường sức từ hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới, với vận tốc →vv→. Bỏ qua ảnh hưởng của trọng lực thì nó sẽ quay tròn trong mặt phẳng nằm ngang theo chiều kim đồng hồ (KĐH), hay ngược chiều KĐH?
Proton sẽ quay cùng chiều KĐH, nếu →vv→ hướng từ phải qua trái.
Proton sẽ quay cùng chiều KĐH, nếu →vv→ hướng từ trái qua phải.
Proton luôn quay ngược chiều KĐH, cho dù →vv→ hướng từ trái sang phải hay từ phải qua trái.
Proton luôn quay cùng chiều KĐH, cho dù →vv→ hướng từ trái sang phải hay từ phải qua trái.
Đáp án đúng: C
Để xác định chiều quay của proton, ta sử dụng quy tắc bàn tay trái. Vì các đường sức từ hướng từ trên xuống dưới, và proton là hạt mang điện tích dương, ta có thể áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực Lorentz tác dụng lên proton:
- Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay.
- Chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều của vận tốc →v.
- Khi đó, ngón tay cái choãi ra 90 độ chỉ chiều của lực Lorentz.
Nếu vận tốc →v hướng từ trái qua phải, lực Lorentz sẽ hướng vào trong. Điều này làm cho proton quay theo chiều kim đồng hồ.
Nếu vận tốc →v hướng từ phải qua trái, lực Lorentz sẽ hướng ra ngoài. Điều này làm cho proton quay theo chiều kim đồng hồ.
Do đó, proton luôn quay cùng chiều kim đồng hồ, không phụ thuộc vào hướng của vận tốc.
Câu hỏi liên quan
Đổi đơn vị: Δl = 4cm = 0,04m
Hệ số đàn hồi của lò xo: k = F/Δl = 5/0,04 = 125N/m
Áp dụng định luật II Newton:
T - P = ma
Trong đó:
T là lực căng của dây cáp.
P là trọng lực tác dụng lên thang máy, P = mg (với g = 10 m/s²).
m là khối lượng của thang máy.
a là gia tốc của thang máy.
=> T = mg + ma = m(g+a)
Vì thang máy chuyển động chậm dần đều lên trên, gia tốc a hướng xuống, nên (g+a) sẽ nhỏ hơn g, dẫn đến lực căng T nhỏ hơn khi thang máy đứng yên hoặc chuyển động đều.
Tuy nhiên, theo đề bài, chúng ta cần tìm lực căng nhỏ nhất trong quá trình thang máy chuyển động không tải. Lực căng nhỏ nhất sẽ xảy ra khi thang máy đi xuống nhanh dần đều. Lúc này, phương trình định luật II Newton sẽ là:
P - T = ma
=> T = P - ma = m(g - a)
Để T nhỏ nhất, a phải lớn nhất. Tuy nhiên, chúng ta không có thông tin cụ thể về giá trị của a. Trong trường hợp không có thông tin về gia tốc, ta mặc định xét trường hợp thang máy đứng yên hoặc chuyển động đều. Khi đó, a = 0 và T = P = mg = 400kg * 10 m/s² = 4000N
Vậy đáp án đúng là A. 4000N
Chọn hệ trục tọa độ Oxy, trong đó trục Oy vuông góc với mặt phẳng nghiêng và hướng lên trên, trục Ox nằm dọc theo mặt phẳng nghiêng và hướng xuống dưới.
Chiếu các lực lên trục Oy: N - Pcosα = 0 => N = Pcosα = mgcosα.
Vậy phản lực pháp tuyến của mặt nghiêng tác dụng lên vật là N = mgcosα.
Động lượng của bóng trước khi va chạm vào tường: \(\overrightarrow{p_1} = m\overrightarrow{v_1}\)
Động lượng của bóng sau khi va chạm vào tường: \(\overrightarrow{p_2} = m\overrightarrow{v_2}\)
Xung lượng của lực mà tường tác dụng lên bóng bằng độ biến thiên động lượng của bóng:
\(\overrightarrow{F}\Delta t = \overrightarrow{p_2} - \overrightarrow{p_1} = m\overrightarrow{v_2} - m\overrightarrow{v_1} = m(\overrightarrow{v_2} - \overrightarrow{v_1})\)
Chọn chiều dương là chiều của vector \(\overrightarrow{v_2}\). Vì góc hợp bởi phương của vận tốc và tường là 30\(^o\), ta có:
\(F\Delta t = p_2 - (-p_1) = 2mv\cos(90^o - 30^o) = 2mv\sin(30^o)\)
\(F\Delta t = 2. 0,3. 10.\frac{1}{2} = 3\) kgm/s
