Một electron chuyển động tròn đều trong một từ trường đều có cảm ứng từ
Câu hỏi :
Một electron chuyển động tròn đều trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,91T và vecto vận tốc của nó vuông góc với các đường sức từ. Tại thời điểm ban đầu electron ở điểm O như hình vẽ. Biết khối lượng của electron là \(m=9,{{1.10}^{-31}}kg\), điện tích e là \(-1,{{6.10}^{-19}}C\) và vận tốc đầu \({{v}_{o}}=4,{{8.10}^{6}}m/s\). Kể từ thời điểm ban đầu, khoảng cách từ O đến electron bằng \(30\mu m\) lần thứ 2020 vào thời điểm nào? Không tính vị trí electron ở O tại t = 0
A. \(1,26\pi {{.10}^{-8}}s.\)
B. \(1,{{26.10}^{-8}}s.\)
C. \(\pi {{.10}^{-8}}s.\)
D. \(2,{{92.10}^{-8}}s.\)
* Đáp án
A
* Hướng dẫn giải
Khi e chuyển động trong từ trường nó chịu tác dụng của lực Lorenxo và lực này đóng vai trò lực hướng tâm, làm cho hạt e chuyển động tròn đều.
Ta có: \(f=\left| q \right|.v.B\sin \alpha =\frac{m{{v}^{2}}}{R}\Rightarrow R=\frac{mv}{\left| q \right|.B.\sin 90}=\frac{9,{{1.10}^{-31}}.4,{{8.10}^{6}}}{1,{{6.10}^{-19}}.0,91}={{3.10}^{-5}}m=30\mu m\)
Chu kì chuyển động của e trên quỹ đạo là: \(T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{\frac{v}{R}}=\frac{2\pi R}{v}=\frac{2\pi {{.30.10}^{-6}}}{4,{{8.10}^{6}}}=12,5\pi {{.10}^{-12}}s\)
Quỹ đạo chuyển động của e được biểu diễn như hình vẽ:
Giả sử ban đầu \({{t}_{o}}\) electron ở vị trí O và chuyển động theo chiều từ O đến M. Trên quỹ đạo có 2 điểm cùng cách O khoảng \(30\mu m\) (M, N). Khoảng cách này bằng bán kính quỹ đạo \(\left( 30\mu m \right)\) nên các tam giác OMI và ONI là các tam giác đều, góc ở tâm \(\alpha ={{60}^{o}}\).
Trong một chu kì, thì e sẽ có 2 lần có khoản cách đến O là \(30\mu m\). Electron đi qua lần thứ 2020 = 2018 + 2 lần.
Với \(\Delta t\) là thời gian electron đi hết cung \(OM:\Delta t=T-\frac{1}{6}T=\frac{5T}{6}\)
Vậy thời gian lần thứ 2020 mà electron có khoảng cách trên là: \(t=1009.T+\Delta t\)
Vậy tổng thời gian là: \(t=1009T+\frac{5}{6}T=1,26\pi {{.10}^{-8}}s\)
Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý Trường THPT Nguyễn Trung Trực
Bạn có biết?
Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.
Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thưTâm sự Lớp 12
Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!
Nguồn : ADMIN :))Copyright © 2021 HOCTAPSGK