24 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 24 câu trắc nghiệm Lực Lo - Ren - Xơ cực hay có đáp án

Câu 1:

Một hạt mang điện chuyển động trên một mặt phẳng (P) vuông góc với đường sức của một từ trường đều. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện có

A. phương vuông góc với mặt phẳng (P)

B. độ lớn tỉ lệ với điện tích của hạt mang điện

C. chiều không phụ thuộc vào điện tích của hạt mang điện

D. độ lớn tỉ lệ nghịch với tốc độ của hạt mang điện

Xem đáp án

Đáp án: B

Lực Lo-ren-xơ do từ trường của cảm ứng từ $\vec{B}$ tác dụng nên một hạt điện tích $q_{0}$ chuyển động với vận tốc $\vec{v}$ :

- Phương: vuông góc với $\vec{v}$ và $\vec{B}$ .

- Chiều: tuân theo quy tắc bàn tay trái, phụ thuộc vào điện tích của hạt mang điện.

- Độ lớn: f = $| q_{0} |$ .v.B.sinα. Trong đó α là góc tạo bởi $\vec{v}$ và $\vec{B}$

Câu 2:

Một electron được bắn vào trong một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường. Quỹ đạo của electron trong từ trường là

A. một đường tròn

B. một đường parabon

C. một nửa đường thẳng

D. một đường elip

Xem đáp án

Đáp án: A

Một electron được bắn vào trong một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường nên lực Lo-ren-xơ luôn vuông góc với vận tốc $\vec{v}$ .

Nếu bỏ qua tác dụng của trọng lực thì electron sẽ chuyển động theo quỹ đạo tròn trong từ trường.

Câu 3:

Một hạt mang điện có điện tích q, chuyển động với tốc độ không đổi v trong một từ trường đều, cảm ứng từ có độ lớn B. Cho biết mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với các đường sức từ trường. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện có độ lớn được tính bằng biểu thức:

A. $f_{L} = \frac{|q| . v}{B}$

B. $f_{L} = \frac{|q|}{B . v}$

C. $f_{L} = |q| . v . B$

D. $f_{L} = \frac{B . v}{|q|}$

Xem đáp án

Đáp án: C

Lực Lo-ren-xơ do từ trường của cảm ứng từ $\vec{B}$ tác dụng nên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc $\vec{v}$ :

- Phương: vuông góc với $\vec{v}$ và $\vec{B}$ .

- Chiều: tuân theo quy tắc bàn tay trái, phụ thuộc vào điện tích của hạt mang điện.

- Độ lớn: $f = |q| . v . B . \sin α$ . Trong đó α là góc tạo bởi $\vec{v}$ và $\vec{B}$

Khi $α = 90^{0}$ thì $f_{L}$ = |q|.v.B.

Câu 4:

Một hạt mang điện chuyển động trong một từ trường đều. Hình vẽ nào trong hình vẽ biểu diễn đúng mối quan hệ giữa véctơ lực Lo-ren-xơ với véctơ vận tốc của hạt mang điện và véctơ cảm ứng từ?

Xem đáp án

Đáp án: B

Áp dụng quy tắc bàn tay trái:

Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của $\vec{v}$ khi q > 0 và ngược chiều v→ khi q < 0. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra.

Câu 5:

Khi một electron được bắn vào một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường. Đại lượng của electron không thay đổi theo thời gian là

A. vận tốc

B. gia tốc

C. động lượng

D. động năng.

Xem đáp án

Đáp án: D

Khi một electron được bắn vào một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức của từ trường thì các electron chuyển động tròn đều với véc tơ vận tốc $\vec{v}$ luôn thay đổi về hướng nhưng độ lớn không thay đổi, do đó động năng của electron không thay đổi.

Câu 6:

Một electron (điện tích $- e = - 1, 6 . 10^{- 19} C$ ) bay vào trong một từ trường đều theo hướng hợp với hướng của từ trường góc $30^{0}$ . Cảm ứng từ của từ trường B = 0,8T. Biết lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron có độ lớn $f = 48 . 10^{- 15} N$ . Vận tốc của electron có độ lớn là

A. 750000m/s

B. 375000m/s

C. 433301m/s

D. 480000m/s

Xem đáp án

Đáp án: A

Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron có độ lớn: $f_{L} = |q| . v . B$ .

Trong đó $α$ là góc tạo bởi $\vec{v}$ và $\vec{B}$ .

Vận tốc của electron có độ lớn là:

Câu 7:

Một electron (điện tích –e) và một hạt nhân heli (điện tích +2e) chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức từ, vận tốc của hạt electron lớn hơn vận tốc của hạt heli $6 . 10^{5} m / s$ . Biết tỉ số độ lớn của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt electron và hạt heli là: $f_{e} : f_{H e} = 4 : 3$ . Vận tốc của hạt electron có độ lớn là

A. 9,6.10⁵m/s

B. 3,6.10⁵m/s

C. 24.10⁵ m/s

D. 18.10⁵ m/s

Xem đáp án

Đáp án: A

Ta có:

Từ (1) suy ra:

Kết hợp với (2) ⇒ $v_{e}$ = 9,6.10⁵ m/s.

Câu 8:

Có 4 hạt lần lượt là electron (điện tích – e; khối lượng me), proton (điện tích + e; khối lượng $m_{p} = 1, 836 m_{e}$ ), notron (không mang điện, khối lượng $m_{n} = m_{p}$ ) và hạt nhân heli (điện tích +2e, khối lượng $m_{H e} = 4 m_{p}$ bay qua một vùng có từ trường đều với cùng một vận tốc theo phương vuông góc với các đường sức từ. Giả thiết chỉ có lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các hạt. Sau cùng một thời gian, hạt bị lệch khỏi phương ban đầu nhiều nhất là

A. electron

B. hạt nhân heli

C. proton

D. notron

Xem đáp án

Đáp án: A

Do và lực Lo-ren-xơ tác dụng nên hạt mang điện chuyển động luôn vuông góc với $\vec{v}$ . Lúc này lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm. Quỹ đạo của hạt là tròn.

Ta có:

Suy ra bán kính của quỹ đạo:

Xét 4 hạt: electron ( $q_{e} = - e; m_{e}$ ), proton ( $q_{p} = + e$ ; $m_{p} = 1, 836 m_{e}$ ), notron ( $q_{n} = 0$ , $m_{n} = m_{p}$ ) và hạt nhân heli ( $q_{H e} = + 2 e$ , $m_{H e} = 4 m_{p}$ ) đều có cùng một vận tốc theo phương vuông góc với các đường sức từ.

Do vậy hạt electron có bán kính quỹ đạo R nhỏ nhất nên sau cùng một thời gian, hạt bị lệch khỏi phương ban đầu nhiều nhất là electron.

Câu 9:

Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:

D. Cả A, B, C đều sai.

Xem đáp án

Đáp án: C

Áp dụng quy tắc bàn tay trái:

Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của $\vec{v}$ khi q > 0 và ngược chiều v→ khi q < 0. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra.

Câu 10:

Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:

Xem đáp án

Đáp án: D

Ta nhận thấy cả 4 hình, hạt mang điện có véctơ $\vec{v}$ cùng phương với đường sức từ, do vậy lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích bằng 0.

Câu 11:

Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:

Xem đáp án

Đáp án: C

Áp dụng quy tắc bàn tay trái:

Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của $\vec{v}$ khi q > 0 và ngược chiều v→ khi q < 0. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra.

Câu 12:

Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều, mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đường sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc $v_{1} = 1, 8 . 10^{6} m / s$ thì lực Lorenxo tác dụng lên hạt có giá trị $F_{1} = 2 . 10^{- 6} N$ , nếu hạt chuyển động với vận tốc $v_{2} = 4, 5 . 10^{7} m / s$ thì lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt có giá trị là

A. 2. $10^{- 5}$ N.

B. 3. $10^{- 5}$ N.

C. 4. $10^{- 5}$ N.

D. 5. $10^{- 5}$ N.

Xem đáp án

Đáp án: D

Câu 13:

Hai hạt bay vào trong từ trường đều với cùng vận tốc. Hạt thứ nhất có khối lượng $m_{1} = 1, 66 . 10^{- 27} k g$ , điện tích $q_{1} = - 1, 6 . 10^{- 19} C$ . Hạt thứ hai có khối lượng $m_{2} = 6, 65 . 10^{- 27} k g$ , điện tích $q_{2} = - 3, 2 . 10^{- 19} C$ . Bán kính quỹ đạo của hạt thứ nhất là $R_{1} = 7, 5 c m$ thì bán kính quỹ đạo của hạt thứ hai là

A. 15 cm.

B. 12 cm.

C. 9 cm.

D. 14 cm.

Xem đáp án

Đáp án: A

Bán kính quỹ đạo của hạt mang điện chuyển động trong từ trường:

Thay số vào, tính được: $R_{2} = 15 c m$

Câu 14:

Một hạt electron với vận tốc ban đầu bằng 0, được gia tốc qua một hiệu điện thế 400 V. Tiếp đó, nó được dẫn vào một miền từ trường với véc - tơ cảm ứng từ vuông góc với véc - tơ vận tốc của electron. Quỹ đạo của elctron là một đường tròn bán kính R = 7 cm. Độ lớn cảm ứng từ là

A. 0,93. $10^{- 3}$ T.

B. 0,96. $10^{- 3}$ T.

C. 1,02. $10^{- 3}$ T.

D. 1,12. $10^{- 3}$ T.

Xem đáp án

Đáp án: B

Định lý biến thiên động năng ta có:

Mặt khác:

Câu 15:

Một proton chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 5 cm trong từ trường đều $B = 10^{- 2} T$ . Biết khối lượng của proton bằng $1, 72 . 10^{- 27} k g$ . Chu kì chuyển động của proton là

A. 5,65. $10^{- 6}$ s.

B. 5,66. $10^{- 6}$ s.

C. 6,65. $10^{- 6}$ s.

D. 6,75. $10^{- 6}$ s.

Xem đáp án

Đáp án: D

Lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm:

Câu 16:

Một chùm hạt α có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc bởi hiệu điện thế $U = 10^{6} V$ . Sau khi tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 1,8 T. Phương bay của chùm hạt vuông góc với đường cảm ứng từ. Cho biết $m = 6, 67 . 10^{- 27} k g$ , $q = 3, 2 . 10^{- 19} C$ . Vận tốc của hạt α khi nó bắt đầu bay vào từ trường là

A. 0,98. $10^{7}$ m/s.

B. 0,89. $10^{7}$ m/s.

C. 0,78. $10^{7}$ m/s.

D. 0,87. $10^{7}$ m/s.

Xem đáp án

Đáp án: A

Hiệu điện thế đã thực hiện 1 công làm hạt chuyển động nên công của hiệu điện thế được chuyển hết thành động năng của hạt.

Câu 17:

Một electron bay vào trong từ trường đều B = 1,2 T. Lúc lọt vào từ trường, vận tốc của electron là $10^{7} m / s$ và véctơ vận tốc hợp với véctơ cảm ứng từ một góc $α = 30^{0}$ . Điện tích của electron là $- 1, 6 . 10^{19} C$ . Bán kính quỹ đạo (hình lò xo) của electron là

A. 2,37. $10^{- 5}$ m.

B. 5,9. $10^{- 5}$ m.

C. 8,5. $10^{- 5}$ m.

D. 8,9. $10^{- 5}$ m.

Xem đáp án

Đáp án: A

Bán kính quỹ đạo (hình lò xo) của electron là:

Câu 18:

Hai hạt có điện tích lần lượt là $q_{1} = - 4 q_{2}$ , bay vào từ trường với cùng tốc độ theo phương vuông góc với đường sức từ, thì thấy rằng bán kính quỹ đạo của hai hạt tương ứng là $R_{1} = 2 R_{2}$ . So sánh khối lượng $m_{1}, m_{2}$ tương ứng của hai hạt?

A. $m_{1} = 8 m_{2}$ .

B. $m_{1} = 2 m_{2}$ .

C. $m_{1} = 6 m_{2}$ .

D. $m_{1} = 4 m_{2}$ .

Xem đáp án

Đáp án: A

Ta có bán kính quỹ đạo:

Vì:

Câu 19:

Hai điện tích có điện tích và khối lượng giống nhau bay vuông với các đường sức từ vào một từ trường đều. Bỏ qua độ lớn của trọng lực. Điện tích 1 bay với vận tốc 1000 m/s thì có bán kính quỹ đạo 20 cm. Điện tích 2 bay với vận tốc 1200 m/s thì có bán kính quỹ đạo là

A. 20 cm.

B. 22 cm.

C. 24 cm.

D. $\frac{200}{11} c m$

Xem đáp án

Đáp án: C

Ta có

Hai điện tích có điện tích và khối lượng giống nhau bay vuông với các đường sức từ vào một từ trường đều nên

Câu 20:

Một hạt có điện tích $3, 2 . 10^{- 19} C$ khối lượng $6, 67 . 10^{- 27} k g$ được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 1000V. Sau khi tăng tốc hạt này bay vào trong từ trường điều có B = 2T theo phương vuông góc với các đường sức từ. Tính lực Lorentz tác dụng lên hạt đó.

A. F = 1,98. $10^{- 13}$ N.

B. F = 1,75. $10^{- 13}$ N.

C. F = 2,25. $10^{- 13}$ N.

D. F = 2,55. $10^{- 13}$ N.

Xem đáp án

Đáp án: A

Áp dụng định lý biến thiên động năng:

Lực Lorentz tác dụng lên hạt là:

Câu 21:

Máy gia tốc cyclotron bán kính 50 cm hoạt động ở tần số 15 MHz; $U_{m a x} = 1, 2 k V$ . Dùng máy gia tốc hạt proton ( $m_{p} = 1, 67 . 10^{- 27} k g$ ). Số vòng quay trong máy của hạt có động năng cực đại là

A. 4288 vòng.

B. 4822 vòng.

C. 4828 vòng.

D. 4882 vòng.

Xem đáp án

Đáp án: C

Câu 22:

Một e bay với vận tốc $1, 8 . 10^{6} m / s$ vào trong từ trường đều B = 0,25 T theo hướng hợp với B một góc $60^{0}$ Giá trị của bước ốc $δ$ là

A. 1,29 mm

B. 0,129 mm.

C. 0,052 mm.

D. 0,52 mm.

Xem đáp án

Đáp án: B

Ta có tần số:

Giá trị của bước ốc δ là quảng đường mà electron bay dọc theo phương của từ trường trong một chu kỳ quay:

Thay số ta được:

Câu 23:

Một ion bay theo quỹ đạo tròn bán kính R trong một mặt phẳng vuông góc với các đường sức của một từ trường đều. Khi độ lớn của vận tốc tăng gấp đôi thì bán kính quỹ đạo là bao nhiêu.

A. R/2

B. R

C. 2R

D. 4R.

Xem đáp án

Đáp án: C

Một ion bay theo quỹ đạo tròn bán kính R trong một mặt phẳng vuông góc với các đường sức của một từ trường đều, bán kính quỹ đạo tròn của ion được xác định bởi công thức:

Khi độ lớn của vận tốc tăng gấp đôi v' = 2v, thì bán kính quỹ đạo R’ bằng:

Câu 24:

Một proton chuyển động thẳng đều trong miền có cả từ trường đều và điện trường đều. Véctơ vận tốc của hạt và hướng đường sức điện trường như hình vẽ. E = 8000V/m, $v = 2 . 10^{6} m / s$ , xác định hướng và độ lớn $\vec{B}$ :