Lực Lo-ren-xơ chuyển động động của điện tích trong từ trường
Chương IV: Từ trường của dòng điện có hình dạng đặc biệt
Lực Lo-ren-xơ được đặt theo tên nhà vật lý người Hà Lan Hendrik Antoon Lorentz (1853 – 1928) được giải Nobel 1902 vì đã giải thích được hiệu ứng Hiệu ứng Zeeman.
1/ Lực Lo-ren-xơ:
2/ Phương chiều của lực Lo-ren-xơ:
- Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa (⃗B,⃗v)(B→,v→)
- Chiều: tuân theo qui tắc bàn tay trái 2 (⃗v)(v→), xuyên qua lòng bàn tay, chiều cổ tay đến ngón tay chỉ chiều của (⃗v)(v→), chiều của (→fl)(fl→) cùng chiều với ngón cái choãi ra 90o nếu q > 0 và ngược chiều với ngón cái choãi ra 90o nếu q<0
Lực Lo-ren-xơ chuyển động động của điện tích trong từ trường
Hình minh họa qui tắc bàn tay trái 2 xác định phương, chiều của lực Lo-ren-xơ
3/ Chuyển động của điện tích trong từ trường đều
Xét một điện tích q>0 chuyển động trong từ trường đều, khi đó q chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ có độ lớn
Trường hợp α=0 hoặc α=180o => fl=0 => khi điện tích chuyển động dọc theo các đường sức từ thì sẽ không có lực tác dụng lên các điện tích.
Xét trường hợp đặc biệt α=90o
Phương chiều của lực Lorenxơ khi điện tích q>o chuyển động vuông góc với các đường sức của từ trường đều
Công, Công suất của lực Lorenxơ:
A=P.tA=P.t= 0 =Wđ2−Wđ1Wđ2−Wđ1 => v2=v1
=> Trong quá trình chuyển động vuông góc trong từ trường đều vận tốc của các hạt điện tích là không đổi về độ lớn chỉ có hướng là thay đổi dưới tác dụng của Lực Lorenxơ.
Bằng các thí nghiệm vật lý “con nhà người ta” đã chứng minh được rằng quĩ đạo chuyển động của các điện tích theo phương vuông góc với các đường sức từ trường đều là đường tròn với vận tốc dài không đổi => chuyển động của các điện tích theo phương vuông góc với đường sức từ trường đều là chuyển động tròn đều với lực Lorenxơ đóng vai trò lực hướng tâm.
Lực Lorenxơ đóng vai trò lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều của điện tích theo phương vuông góc với đường sức từ trường đều
4/ Bán kính quĩ đạo chuyển động của điện tích theo phương vuông góc với đường sức từ trường đều