Một proton chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 5 cm trong một từ trường đều có độ lớn vectơ cảm ứng từ \(B={{10}^{-2}}\) T.
Vận tốc của proton là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lực lorentz đóng vai trò làm lực hướng tâm:
\(qvB=\frac{m{{v}^{2}}}{r}\to v=\frac{qBr}{m}\)
\(\to v=\frac{1,{{6.10}^{-19}}{{.10}^{-2}}.0,05}{1,{{67.10}^{-27}}}=4,{{79.10}^{5}}\) m/s
Bộ Đề Kiểm Tra Giữa Học Kì II - Vật Lí 12 - Cánh Diều - Đề Số 01 được biên soạn bám sát chương trình học. Các đề thi tập trung vào các chủ đề trọng tâm của từ trường. Tài liệu giúp học sinh ôn tập hiệu quả, nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng giải bài tập và chuẩn bị tốt cho kỳ thi giữa học kỳ II.
Câu hỏi liên quan
Xét khung dây MNPQ có dòng điện không đổi I chạy qua. Khung dây được đặt sao cho chỉ có một cạnh PQ có chiều dài L nằm hoàn toàn trong từ trường đều giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U với các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây (xem hình bên).
Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân như hình bên. Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là \(l=2,0 \mathrm{~cm}\). Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(m_{0}=\) \(500,68 \mathrm{~g}\). Khi có dòng điện cường độ \(I=0,75 \mathrm{~A}\) chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(m=500,12 \mathrm{~g}\). Lấy \(g=9,80 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm bằng bao nhiêu T (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Treo một đoạn dây dẫn có chiều dài \(L~=~5~\text{cm}\), khối lượng\(~m~=~5\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B~=~0,5\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\) và dòng điện chạy qua dây dẫn là có cường độ \(I~=~2~\text{A}\), chiều dòng điện như hình bên. Lấy \(g=10~\text{m}/{{\text{s}}^{2}}\).
Lực từ tác dụng vào đoạn dây mang dòng điện có chiều
Đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật mang dòng điện có cường độ I trong từ trường đều có vector cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Hình nào trong các hình dưới đây thể hiện đúng vector lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây?
Một dây dẫn được đặt nằm ngang theo hướng Nam - Bắc trong một từ trường đều có cảm ứng từ nằm ngang hướng về phía Đông. Trong dây dẫn có dòng electron chuyển động theo chiều về phía Nam. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Tại một trang trại điện gió ngoài khơi ven biển tỉnh Bạc Liêu, dòng điện được tạo ra từ máy phát trong tuabin gió được truyền qua dây dẫn ngầm dưới biển vào đất liền. Dòng điện mạnh truyền qua dây dẫn có thể tương tác với từ trường Trái Đất, gây ra một lực từ đáng kể lên dây. Các kỹ sư cần kiểm tra độ bền cơ học của dây dẫn và hiệu suất truyền tải điện năng để đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hiệu suất. Một dây dẫn thẳng dài được bố trí ngầm dưới biển có dòng điện hiệu dụng truyền trên dây dẫn là I = 250 A từ một tuabin gió về trạm biến áp trên bờ. Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất tại khu vực này có độ lớn B = 3,8.10-5 T. Biết dây dẫn có chiều dài l = 2 km và đặt vuông góc với đường sức từ.
Độ lớn của lực từ do từ trường Trái Đất tác dụng lên toàn bộ dây dẫn bằng bao nhiêu N?
Hình bên dưới mô tả sơ đồ nguyên lí hoạt động của ampe kế khung quay.
Trong các nhận định sau về nguyên lí hoạt động của ampe kế khung quay, nhận định nào sai?
Hình bên mô tả các đường dây cao áp thuộc hệ thống truyền tải điện quốc gia, thường vận hành ở mức điện áp 220 kV hoặc 500 kV. Các trụ điện được xây dựng kiên cố và khá cao để đảm bảo an toàn. Giả sử tại đây, vector cảm ứng từ của từ trường Trái Đất có độ lớn \(B=5,{{0.10}^{-5}}~\text{T}\) và có phương vuông góc với các đường dây. Trong một dây điện có dòng điện xoay chiều với cường độ \(i=50\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)\left( \text{A} \right)\) chạy qua. Hỏi mỗi mét chiều dài của dây điện này chịu tác dụng của một lực từ cực đại bởi từ trường Trái Đất bằng bao nhiêu mN (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Hai hình dưới là cấu tạo đơn giản và nguyên tắc hoạt động của pháo điện từ đang được triển khai sử dụng trong chiến tranh quân sự. Hai thành kim loại nằm song song nằm ngang, một thanh kim loại MN đặt trên hai thành ray, vuông góc với các thanh ray. Khi nối hai đầu A và B của các thanh ray với một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế lớn, lực điện tử sẽ đẩy MN chuyển động nhanh về phía trước. Cho rằng cường độ dòng điện qua các thanh ray là I=1000000A, khoảng cách giữa các thanh ray là 40cm. Cảm ứng từ tổng hợp do dòng điện cường độ I trong các đoạn ray AM, BN gây ra tại trung điểm C của MN giống các cảm ứng từ gây ra tại V bởi một dòng điện thẳng dài vô hạn ở hai đầu, có cường độ I đi qua và đặt tại vị trí ray AM. Cho rằng MN chuyển động không vận tốc đầu trên một quãng đường 1,6m dọc theo thanh ray và không rời ray. Khối lượng thanh ray MN là 2kg.
Cảm ứng từ B tại điểm C là ...T?
Một khung dây dẫn hình vuông ABCD cạnh a có dòng điện \({{\text{I}}_{1}}=2\) A chạy qua. Khung dây được đặt cạnh một dây dẫn thẳng dài có dòng điện \({{\text{I}}_{2}}=10\) A chạy qua và song song với cạnh BC, cách cạnh BC một đoạn \(\frac{\text{a}}{2}\). Biết cảm ứng từ tại một điểm do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài và cách dây dẫn một khoảng r (m) được xác định bởi biểu thức \(\text{B}={{2.10}^{-7}}.\frac{\text{I}}{\text{r}}\). Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây dẫn ABCD có độ lớn bằng
Một dây dẫn thẳng dài l=1 m đặt trong từ trường đều có độ lớn \(B=0,3\) T. Dòng điện chạy qua dây có cường độ I=4 A. Góc giữa dây dẫn và từ trường là 30o.
Một dây dẫn thẳng dài l=1 m đặt trong từ trường đều có độ lớn \(B=0,3\) T. Dòng điện chạy qua dây có cường độ I=4 A. Góc giữa dây dẫn và từ trường là 30o.
Nước biển chứa các ion chlorine mang điện âm và ion sodium mang điện dương. Khi những hạt tích điện này di chuyển cùng với nước trong các dòng chảy mạnh, chúng chịu tác dụng của từ trường Trái Đất. Lực từ này làm tách các hạt mang điện trái dấu ra xa nhau, điều này dẫn đến hình thành một điện trường giữa hai loại hạt. Trạng thái cân bằng sẽ được thiết lập khi lực từ và lực điện có độ lớn bằng nhau. Xét một dòng nước biển chuyển động theo chiều nam bắc với tốc độ \(3,5 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\), ở đó cảm ứng từ của Trái Đất có độ lớn là 50 \(\mu \mathrm{T}\) và có hướng chếch một góc \(\alpha=60^{\circ}\) so với phương ngang. Biết độ lớn của lực từ tác dụng lên hạt mang điện \(q\) chuyển động với vận tốc \(v\) tạo một góc \(\alpha\) với hướng của từ trường có cảm ứng từ \(B\) là \(F=|q| v B \sin \alpha\); điện tích nguyên tố là \(|\mathrm{e}|=1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}\).
Độ lớn của lực từ tác dụng lên ion này là:
Cho dòng điện có cường độ I di chuyển từ trái qua phải trong một vùng không gian có từ trường đều thay đổi. Gọi F1 là độ lớn lực tác dụng lên dòng điện khi dòng điện vừa đi vào trong vùng từ trường và F2 là độ lớn lực từ tác dụng lên dòng điện khi chuẩn bị ra khỏi vùng có từ trường như hình vẽ. Nhận xét nào về độ lớn hai lực F1 và lực F2 là đúng?
Xét đoạn dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện đặt trong từ trường đều theo phương vuông góc với đường sức từ. Hình vẽ nào dưới đây biểu diễn đúng phương, chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn?
Một đoạn dây dẫn tải điện dài 36,0 m, nằm ngang có dòng điện 22,0 A chạy qua theo chiều từ Tây sang Đông. Giả sử tại vị trí này, từ trường Trái Đất nằm ngang và chiều từ Nam lên Bắc với độ lớn 0,5.10-4 T.
Độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn tải điện đó lần lượt là
Treo một đoạn dây dẫn có chiều dài \(L~=~5~\text{cm}\), khối lượng\(~m~=~5\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B~=~0,5\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\) và dòng điện chạy qua dây dẫn là có cường độ \(I~=~2~\text{A}\), chiều dòng điện như hình bên. Lấy \(g=10~\text{m}/{{\text{s}}^{2}}\).
Dây treo so với phương thẳng đứng lệch một góc
Một dây dẫn được uốn quanh một nhà sàn trong khu du lịch được gập thành một khung dây có dạng tam giác vuông tại \(\mathrm{A}, \mathrm{AM}=8 \mathrm{~cm}, \mathrm{AN}=6 \mathrm{~cm}\) mang dòng điện I \(=5 \mathrm{~A}\). Đặt khung dây vào trong từ trường đều \(\mathrm{B}=3 \cdot 10^{-3} \mathrm{~T}\) có véc tơ cảm ứng từ song song với cạnh AN hướng từ A đến N . Giữ khung cố định, lực từ tác dụng lên cạnh MN của tam giác bằng
Hai hạt có khối lượng lần lượt là \(\mathrm{m}_{1}, \mathrm{~m}_{2}\) với \(\mathrm{m}_{2}=4 \mathrm{~m}_{1}\) và có điện tích là \(\mathrm{q}_{1}=-0,5 \mathrm{q}_{2}\). Biết hai hạt bay vào vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều \(B\) với cùng một vận tốc và bán kính quỹ đạo của hạt 1 là \(R_{1}=4,5 \mathrm{~cm}\). Bán kính quỹ đạo của hạt thứ 2 là bao nhiêu cm ?
Thanh kim loại dẫn điện có thể lăn không ma sát dọc theo hai đoạn dây dẫn trần không nhiễm từ và được nối vào nguồn điện tạo thành mạch điện như hình vẽ bên. Khi đóng công tắc K, thanh kim loại sẽ