Bài giảng Vật lí Khối 11 - Bài 22: Lực Lorenxơ (Bản hay)

Chào các thầy, cô và các em! 
KIỂM TRA BÀI CŨ  Câu hỏi : Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều : Phương , chiều , độ lớn ? 
Trả lời : 
+ Phương : Vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây và đường cảm 	 ứng từ . 
+ Chiều : Xác định bởi quy tắc bàn tay trái .” Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để các đường cảm ứng xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa trùng với chiều dòng điện . Khi đó ngón cái choãi ra chín mươi độ sẽ chỉ chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn ”. 
+ Độ lớn : F = BIℓsin 
 F: lực từ (N). 	 B: cảm ứng từ (T) 
 I: cường độ dòng điện (A). 	 ℓ: chiều dài đoạn dây (m) . 
 : Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và đoạn dây .( rad hay độ ) 
 Chúng ta đã biết dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích và dòng điện đặt trong từ trường có lực từ tác dụng . Vậy các điện tích chuyển động trong từ trường có lực từ tác dụng không ? Ta học bài hôm nay. 
Baøi 22. LÖÏC LO-REN-XÔ 
- Laø doøng chuyeån rôøi coù höôùng cuûa caùc electron. 
- Laø toång hôïp cuûa nhieàu löïc taùc duïng leân electron chuyeån ñoäng . 
- Löïc töø taùc duïng leân caùc haït mang ñieän chuyeån ñoäng trong töø tröôøng goïi laø löïc Lorentz . Kyù hieäu f L . 
A 
B 
B 
F AB 
e 
e 
e 
e 
e 
I 
f L 
f L 
f L 
f L 
f L 
Em hãy nêu bản chất của dòng điện trong kim loại ? 
Vậy lực từ F tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường là tổng hợp của những lực từ nào ? 
Từ đó em có thể nêu được định nghĩa về lực Lo- ren-xơ 
I. LỰC LO-REN-XƠ 
1. Định nghĩa 
Vậy thì xác định phương , chiều , độ lớn của lực Lorenxo như thế nào ta nghiên cứu ở mục 2 
2. Xác định lực Lo- ren-xơ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
I 
B 
M 1 
M 2 
F 
f 
f 
f 
f 
f 
f 
f 
Có điên tích q 0 =+e 
F= BIlsin ( là lực từ tác dụng lên dây dẫn mang I) 
Là tổng hợp của nhiều lực f, gọi N số điện tích trong đoạn dây . 
f=F/N= BIlsin /N 
Là góc tạo bởi B và l 
n 0 là mật độ điện tích 
 N= n 0 Sl (S là tiết diện của dây dẫn ) 
Cường độ dòng điện I=q 0 (Svn 0 ) 
Il/N=q 0 (Svn 0 )l/Sn 0 l f= Bvsin 
Löïc Lorentz taùc duïng leân haït mang ñieän q chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v trong töø tröôøng B vaø hôïp vôùi B goùc α coù : 
+ Phöông : 
+ Ñieåm ñaët : 
Taïi ñieän tích q. 
 Vuoâng goùc vôùi maët phaúng chöùa v vaø B. 
 + Chieàu : 
 Theo quy taéc baøn tay traùi “ Ñaët baøn tay traùi duoãi thaúng ñeå cho caùc ñöôøng caûm öùng töø xuyeân vaøo loøng baøn tay , chieàu töø coå tay ñeán ngoùn tay truøng vôùi chieàu vectô vaän toác , khi ñoù ngoùn caùi choaõi ra 90 0 chæ chieàu cuûa löïc Lorentz neáu haït mang ñieän döông vaø chæ chieàu ngöôïc laïi neáu haït mang ñieän aâm ”. 
Từ đây ta kết luận phương , chiều , độ lớn của lực Lo- ren-xơ 
+ 
v 
f 
B 
+ Với q 0 >0 
Hình 22.3(a) 
- 
f 
B 
v 
+ Với q 0 <0 
Hình 22.3(b) 
Các em hãy trả lời câu hỏi C1.C2 
+ Ñoä lôùn :	 
 f L = q . v.B.sin α 
fL : lực Lorentz (N). 
 q : Độ lớn điện tích (C). 
V: Vận tốc của hạt ( m/s ). 
B: Cảm ứng từ (T). 
: Góc hợp bởi v và B.(rad hay độ ) 
 * Các trường hợp riêng : 
+ v song song B =>sin = 0 => fL = 0. 
+ v vuông góc B =>sin =1=> fLmax = q . v.B 
II. CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT ĐIỆN TÍCH TRONG TƯ TRƯỜNG ĐỀU. 
1. Chú ý quan trọng 
 Khi hạt điện tích q 0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo- ren-xơ f thì f luôn luôn vuông góc với v nên f không sinh công , động năng của hạt được bảo toàn nghĩa là độ lớn vận tốc của hạt không đổi , chuyển động của hạt là chuyển động đều . 
Em hãy nhắc lại phương của lực Lo- ren-xơ . 
Em hãy nhắc lại định lí động năng , viết biểu thức định luật II Newton cho trường hợp hạt chuyển động dưới tác dụng của từ trường . 
2. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều 
 - Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẵng trong mặt phẵng vuông góc với từ trường . 
 - Trong mặt phẵng đó lực Lo- ren-xơ f luôn vuông góc với vận tốc v , nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm : ( hình 25.5) 
f = mv 2 /R = |q 0 |vB 
Em hãy trả lời câu hỏi C3 
- 
+ 
B 
v 
* Kết luận : Quỹ đạo của một hát điện tích trong một từ trường đều , với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường , là một đường tròn nằm trong mặt phẵng vuông góc với từ trường , có bán kính 
 R = mv / |q0|B 
Đáp án 
Bài tập áp dụng : 
Một electron bay vào từ trường đều . Cảm ứng từ B= 0,5T. Lúc lọt vào trong từ trường vận tốc của hạt là v=106m/s và vuông góc với B như hình vẽ . Tìm lực Lorentz tác dụng lên hạt đó . Vẽ hình . 
Giải : 
+ Điểm đặt : Tại hạt electron. 
+ Phương : Vuông góc với mặt phẳng chứa v va B. 
+ Chiều : Theo quy tắc bàn tay trái . 
+ Độ lớn : Ap dụng công thức f L = e . v.B 
	= 1,6.10-19.106.0,5 = 8.10-14 (N). 
B 
e 
v 
f L 
Ứng dụng nhờ tác dụng của lực Lo- ren-xơ 
BÀI TẬP VỀ NHÀ : 
 * Bài 6 sách giáo khoa trang 186. 
 * Và chuẩn bị bài mới 
+ 
o 
f 
B 
v 
Hình 25.5 
Quay lại