Vectơ cảm ứng từ B có vai trò giống như vectơ nào trong điện trường?

Phân tích câu hỏi:

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về lực Lorentz tác dụng lên hạt điện tích chuyển động trong từ trường đều.

Phân tích các phương án:

A. Lực Lorentz tác dụng lên hạt proton và electron có độ lớn F = |q|vB. Vì điện tích của proton và electron có độ lớn bằng nhau, vận tốc và từ trường như nhau, nên lực Lorentz tác dụng lên chúng có cùng độ lớn. Vậy A đúng.

B. Bán kính quỹ đạo của hạt điện tích trong từ trường là r = mv/|q|B. Vì khối lượng của proton và electron khác nhau (mp >> me), nên bán kính quỹ đạo của chúng khác nhau. Vậy B sai.

C. Chu kỳ chuyển động của hạt điện tích trong từ trường là T = 2πm/|q|B. Vì khối lượng của proton và electron khác nhau, nên chu kỳ chuyển động của chúng khác nhau. Vậy C sai.

D. Động năng của hạt là K = 1/2 mv². Vì khối lượng của proton và electron khác nhau, nên động năng của chúng khác nhau (mặc dù vận tốc bằng nhau). Vậy D sai.

Vậy, đáp án đúng là A.

Vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow{E}\) tại một điểm được định nghĩa là đại lượng đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về mặt tác dụng lực. Nó có các đặc điểm sau:

• Phương: Cùng phương với lực điện \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên một điện tích thử dương q đặt tại điểm đó.
• Chiều: Cùng chiều với lực điện \(\overrightarrow{F}\) nếu q > 0 và ngược chiều với lực điện \(\overrightarrow{F}\) nếu q < 0.
• Độ lớn: Tỷ lệ với độ lớn của lực điện \(\overrightarrow{F}\) và tỷ lệ nghịch với độ lớn của điện tích thử q.

Vậy, vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow{E}\) cùng giá với lực điện \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên điện tích thử đặt tại đó.

Do đó, phương án C là đáp án đúng.