Trường THPT Phạm Phú Thứ Ngày soạn: 16/01/2010 Người soạn: Nguyễn Quốc Trưởng Tiết: 43 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU - Hệ thống hoá các kiến thức về từ trường, lực Lo-ren-xơ và chuyển động của điện tích trong từ trường. - Vận dụng để giải các câu hỏi và bài tập có liên quan. II. CHUẨN BỊ - Giáo viên chuẩn bị trước các câu hỏi và bài tập - Dự kiến nội dung ghi bảng: A. KIẾN THỨC 1. Lực Lo-ren-xơ: Mọi hạt điện tích chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của lực từ gọi là lực Lo-ren-xơ. Lực Lực Lo-ren-xơ f r : - Có phương vuông góc với v, B. r ur - Có chiều được xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho cảm ứng từ B ur xuyên qua lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều vận tốc của điện tích, khi đó ngón cái choãi ra 90 0 chỉ chiều của lực Lo-ren-xơ nếu q 0 > 0 và chỉ chiều ngược lại nếu q 0 < 0. - Có độ lớn: 0 f q vBsinα= Với α là góc hợp bởi ( ) v, B r ur 2. Chuyển động của điện tích dưới tácdụng của lực Lo-ren-xơ. Giả sử v B⊥ r ur , dưới tác dụng của lực Lo-ren-xơ điện tích chuyển động tròn đều. Khi đó lực Lo-ren-xơ đóng vai trò của lực hướng tâm 2 ht 0 v mv f F q vB m R R q B = ⇔ = ⇒ = R là bán kính quỹ đạo tròn của điện tích. B. BÀI TẬP Bài 1: Cho dòng điện thẳng dài có cường độ I 1 = 2A đặt trong chân không. a) Hãy xác định cảm ứng từ tại A cách dòng điện I 1 5cm. b) Người ta đặt tại A, dòng điện thẳng dài I 2 = 4A song song, cùng chiều với I 1 có chiều dài 2m. Hãy xác định lực từ tác dụng lên dòng điện I 2 ? HD. a) I 1 B A A Cảm ứng từ tại A: 7 7 6 1 A 2 1 I 2 B 2.10 2.10 8.10 T I A 5.10 − − − − = = = b) Lực từ tác dụng lên dòng I 2 : I 1 B A A F I 2 6 5 A 2 F B I l 8.10 .4.2 6,4.10 N − − = = = Bài 2: Một điện tích điểm có q = 6.10 -9 C, bay vuông góc với các đường sức của từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 1,5T. Nó chịu một lực từ tác dụng là 0,18N. Vận tốc của điện tích đó là bao nhiêu? HD. Lực từ tác dụng lên điện tích là lực Lo-ren-xơ: 7 9 f 0,18 f q vBsinα v 2.10 m / s q Bsinα 6.10 .1,5.1 − − = ⇒ = = = Bài 3: Một điện tích q = 5.10 -8 , khi vừa bay vào trong từ trường đều, B = 0,1T với vận tốc v = 8.10 6 m/s thì chịu một lực 20mN. Góc lệch giữa cảm ứng từ và chiều dòng điện trong dây dẫn là bao nhiêu? HD. Lực tác dụng lên điện tích trong từ trường là lực Lo-ren-xơ: 3 0 8 6 f 20.10 f q vBsinα sin α 0,5 α 30 q vB 5.10 .8.10 .0,1 − − = ⇒ = = = ⇒ = Bài 4: Hai điện tích 1 q 10μC= và điện tích 2 q bay cùng hướng, cùng vận tốc vào một từ trường đều. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lần lượt lên 1 q và 2 q là 2.10 -8 N và 5.10 -8 N. Xác định độ lớn của điện tích 2 q ? HD. Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các điện tích q 1 và q 2 là: 1 1 2 2 f q vBsinα (1) f q vBsinα (2) = = 8 1 1 2 1 1 1 2 8 2 2 2 2 1 q vBsinα q f . q f f(1) 5.10 .10 q 25μC (2) f q vBsinα f q f 2.10 − − ⇔ = ⇔ = ⇒ = = = - Học sinh học bài và làm trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. III. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC Hoạt động của hoc sinh Trợ giúp của giáo viên HS gợi nhó lại các kiến thức đã học và trả lời các câu hỏi của giáo viên. HS hoạt động nhóm theo yêu cầu của GV. HS thực hiện yêu cầu của GV. HS nhận xét sữa chữa bài làm của bạn và của cá nhân. HS nhận nhiệm vụ học tập. GV nêu các câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ của học sinh GV chia nhóm để các em thảo luận tự tìm phương pháp giải thích hợp. GV chia nhiệm vụ học tập cho từng nhóm yêu cầu các nhóm hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình. GV theo dõi quá trình hoạt động của HS kịp thời đưa ra các điều chỉnh sữa chữa nếu có sai sót. GV yêu cầu HS của các nhóm lên bảng thực hiện các bài toán, các HS còn lại tiếp tục thực hiện cá nhân nhiệm vụ học tập. Sau khi HS làm xong, GV yêu cầu các HS nhận xét GV nhận xét bài làm của HS, nhấn mạnh những sai sót mà HS hay mắc phải trong quá trình làm bài: Đổi đơn vị, hình vẽ, cách trình bày… GV yêu cầu HS về nhà làm thêm các bài tập trong SGK và SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM: . Học sinh học bài và làm trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. III. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC Hoạt động của hoc sinh Trợ giúp của giáo viên HS. trường. - Vận dụng để giải các câu hỏi và bài tập có liên quan. II. CHUẨN BỊ - Giáo viên chuẩn bị trước các câu hỏi và bài tập - Dự kiến nội dung ghi bảng: