Bắn một electron vào từ trường đều, có các đường sức từ hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới, với vận tốc \(\overrightarrow v\). 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?
Electron sẽ quay cùng chiều KĐH, nếu \(\overrightarrow v\) hướng từ phải qua trái.
Electron sẽ quay cùng chiều KĐH, nếu \(\overrightarrow v\) hướng từ trái qua phải.
Electron luôn quay ngược chiều KĐH, cho dù \(\overrightarrow v\) hướng từ trái sang phải hay từ phải qua trái.
Electron luôn quay cùng chiều KĐH, cho dù \(\overrightarrow v\) hướng từ trái sang phải hay từ phải qua trái.
Đáp án đúng: C
Khi một electron chuyển động trong từ trường, nó chịu tác dụng của lực Lorentz. Lực Lorentz được tính bằng công thức \(\overrightarrow F = q \overrightarrow v \times \overrightarrow B\), trong đó q là điện tích của electron (q < 0), \(\overrightarrow v\) là vận tốc của electron, và \(\overrightarrow B\) là từ trường.
Vì điện tích của electron là âm, nên hướng của lực Lorentz ngược với hướng của tích có hướng \(\overrightarrow v \times \overrightarrow B\).
Trong trường hợp này, từ trường \(\overrightarrow B\) hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới.
Nếu electron có vận tốc \(\overrightarrow v\) theo một hướng nào đó trong mặt phẳng ngang, tích có hướng \(\overrightarrow v \times \overrightarrow B\) sẽ có hướng vuông góc với cả \(\overrightarrow v\) và \(\overrightarrow B\). Vì q < 0, lực Lorentz sẽ hướng ngược lại.
Lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm, khiến electron chuyển động tròn đều trong mặt phẳng ngang.
Để xác định chiều quay, ta áp dụng quy tắc bàn tay trái (vì điện tích âm). Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều của vận tốc \(\overrightarrow v\), thì ngón cái choãi ra chỉ chiều của lực Lorentz. Vì lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có chiều chuyển động của hạt.
Như vậy, electron sẽ luôn quay ngược chiều kim đồng hồ, không phụ thuộc vào hướng của \(\overrightarrow v\) (miễn là \(\overrightarrow v\) nằm trong mặt phẳng ngang).
500+ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm môn Vật lý đại cương sẽ là đề cương ôn thi hữu ích dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi môn đại cương dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!
Câu hỏi liên quan
.jpg)
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau: 1. Phân tích lực tác dụng lên vật: Vật chịu tác dụng của trọng lực P, phản lực N của mặt sàn, lực kéo F, và lực ma sát f. 2. Tính các thành phần của lực kéo F: - Thành phần nằm ngang: Fx = F * cos(α) = 5 * cos(30°) = 5 * (√3/2) ≈ 4.33 N - Thành phần thẳng đứng: Fy = F * sin(α) = 5 * sin(30°) = 5 * (1/2) = 2.5 N 3. Tính phản lực N của mặt sàn: Vì vật không chuyển động theo phương thẳng đứng, ta có: N + Fy = P N = P - Fy = mg - Fy = 2 * 10 - 2.5 = 17.5 N 4. Kiểm tra xem vật có trượt không (so sánh Fx với lực ma sát nghỉ cực đại): - Lực ma sát nghỉ cực đại: f_n_max = µ_n * N = 0.25 * 17.5 = 4.375 N - Vì Fx = 4.33 N < f_n_max = 4.375 N, vật không trượt. Do đó, lực ma sát tác dụng lên vật là lực ma sát nghỉ, và nó cân bằng với thành phần nằm ngang của lực kéo. 5. Tính lực ma sát: Lực ma sát f = Fx = 4.33 N. Vậy, lực ma sát tác dụng lên vật là 4,33N.
Để giải bài toán này, ta cần phân tích các lực tác dụng lên vật. Vật chịu tác dụng của trọng lực P hướng xuống, và phản lực N (ở đây ký hiệu là R) của mặt phẳng nghiêng hướng vuông góc với mặt phẳng nghiêng. Vì vật đứng yên, nên tổng các lực tác dụng lên vật bằng 0. Chiếu các lực lên phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng, ta có: R = P.cosα = mg.cosα. Vậy phản lực của mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật có độ lớn bằng mg.cosα.
Công thức tính lực căng dây trong con lắc đơn tại vị trí bất kỳ là: T = mg(3cosα - 2cosα0), trong đó α là góc lệch tại vị trí đang xét và α0 là góc lệch ban đầu. Lực căng dây lớn nhất khi con lắc ở vị trí thấp nhất (α = 0). Khi đó: Tmax = mg(3cos0 - 2cos60°) = 2 * 10 * (3 * 1 - 2 * 0.5) = 20 * (3 - 1) = 20 * 2 = 40 N
Ban đầu, trước khi khoét lỗ, ta coi quả cầu đặc khối lượng M có khối tâm tại O.
Sau khi khoét, ta coi như đã chồng thêm vào một quả cầu khối lượng -m có khối tâm tại O’.
Ta có hệ hai vật:
- Vật 1: Quả cầu đặc khối lượng M, khối tâm tại O.
- Vật 2: Quả cầu khối lượng -m, khối tâm tại O’.
Khối tâm của hệ hai vật này là G.
Ta có:
\(OG = \frac{{M.0 + ( - m).d}}{{M + ( - m)}} = \frac{{ - md}}{{M - m}}\)
Ta có: \(M = \frac{4}{3}\pi {R^3}\rho \), \(m = \frac{4}{3}\pi {r^3}\rho \)
\(OG = \frac{{ - \frac{4}{3}\pi {r^3}\rho .d}}{{\frac{4}{3}\pi {R^3}\rho - \frac{4}{3}\pi {r^3}\rho }} = \frac{{ - {r^3}d}}{{{R^3} - {r^3}}}\)
Vậy, \(x = \left| {OG} \right| = \frac{{d{r^3}}}{{{R^3} - {r^3}}}\)
.jpg)
.jpg)
