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.
Trả lời bởi giáo viên
+ 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: \(f = \left| q \right|vB = 1,{6.10^{ - 19}}.7,{263.10^6}{.4.10^{ - 4}} = 4,{65.10^{ - 16}}N\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng định lý động năng: \({{\rm{W}}_{{d_2}}} - {{\rm{W}}_{{d_1}}} = A\)
+ Áp dụng biểu thức tính cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài vô hạn gây ra
+ Áp dụng biểu thức tính lực lorenxơ