Đề tài Hạt điện chuyển động trong điện từ trường

Đề tài Hạt điện chuyển động trong điện từ trường

 - Khi một hạt khối lượng m, điện tích q, vận tốc đầu đi vào khoảng không gian có từ trường đều với cảm ứng từ thì chịu tác dụng của lực Lorenx:

 + Có độ lớn trong đó là góc giữa hai vectơ và

 + Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa vectơ vân tốc của điện tích và cảm ứng từ .

 + Có chiều (với điện tích dương) được xác định theo quy tắc bàn tay trái:Mở bàn tay trái cho các đường cảm ứng hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chieu chuyển động của các hạt mang điện tích dương, chiều ngón tay trái choãi ra 900 là chiều của lực tác dụng lên hạt mang điện dương. Còn đối với hạt mang điện âm, lực có chiều ngược lại.

 

doc 17 trang Người đăng Hoài Minh Ngày đăng 15/08/2023 Lượt xem 1333Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem tài liệu "Đề tài Hạt điện chuyển động trong điện từ trường", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
học sinh còn ngại học lý thuyết nên hiểu sơ sài , không chắc chắn về các kiến thức cơ bản dẫn đến thiếu khả năng tìm hiểu một hiện tượng vật lý cụ thể , bất lực trước những bài toán không quá phức tạp 
+ Kỹ năng xác định diễn biến của các hiện tượng vật lý , mối liên hệ giữa các kiến thức cơ bản học sinh đẫ có với kiến thức được đề cập trong bài , giữa các bài tập cơ bản với các bài mang tính tình huống còn yếu . Cả thầy và trò còn ít tiếp xúc , tìm hiểu , nghiên cứu các bài tập loại này nên vốn kiến thức cũng như kinh nghiệm còn thiếu 
+ Kỹ năng thực hành bộ môn vật lý của cả thầy và trò còn yếu , ít có điều kiện thuận lợi để nâng cao khả năng suy đoán , phân tích và bản chất của hiện tượng 
+ Trong quá trình giảng bài giáo viên chưa chú trọng hướng dẫn học sinh khai thác sâu các bài học lý thuyết và vận dụng các kiến thức đó giải thích các hiện tượng vật lý cũng như chưa chú trọng rèn luyện cho học sinh các kỹ năng cần thiết như : kỹ năng tính toán , kỹ năng trình bày bài , kỹ năng áp dụng bài toán.
II Mục đích nghiờn cứu và đối tượng nghiờn cứu 
Tìm ra phương pháp hiệu quả giúp học sinh có khả năng tự học phần chuyển động của hạt mang điện trong điện từ trường , đi sõu tỡm hiểu , nghiờn cứu cỏc bài toỏn về chuyển động của hạt mang điện .Vượt qua khó khăn khi tiếp thu kiến thức mới và có khả năng vận dụng kiến thức , giúp các em có hứng thú với môn học , tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên chủ động trong việc dạy bồi dưỡng , nâng cao kiến thức đó , chuẩn bị tốt kiến thức , kỹ năng học tập cho các kỳ thi học sinh giỏi .
III Phương pháp thực hiện 
1. Xây dựng kế hoạch bồi dưỡng về thời gian , nội dung kiến thức từ đầu năm học 
2. Tiến hành lên lớp , tổ chức cho học sinh tiếp thu kiến thức tự lực giải quyết các bài toán đặt ra theo ý tưởng của thầy .
3. Rút kinh nghiệm , tổng kết đánh giá kết quả thu được và đề ra giải pháp , trình bày báo các ở tổ lấy ý kiến bổ xung , đóng góp để hoàn chỉnh .
 PHẦN THỨ HAI : NỘI DUNG 
Chuyển động của hạt mang điện trong điện trường
1/ Lực tác dụng lên hạt mang điện trong điện trường 
 - Khi một hạt mang điện tích q và khối lượng m chuyển động trong điện trường thì chịu tác dụng của lực điện trường: 
- Theo định luật II Newton:. 
Trong đó có gốc tại A chiều hướng ra xa điện tích Q với Q > 0; hướng về phía điện tích Q với Q < 0.
2/ Công cuả lực điện trường:
 - Xét trong trường tĩnh điện có do Q gây ra. Giả sử có điện tích q > 0 đặt trong điện trường thì q chịu tác dụng lực 
 - Công thực hiện của điện trường:(: Vectơ độ dời của điện tích).
Nếu q dịch chuyển theo đường cong L từ A đến B thì: 
Công của lực điện trường khi dịch chuyển điện tích q chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của đường đi mà không phụ thuộc vào hình dạng đường đi.
 - Nếu thì công tổng cộng: 
 AAB= A1+ A2+.+ An.
 - Nếu rA =rB thì AAB = 0.
Kết luận: trường tĩnh điện là trường lực thế.
3/ Thế năng của điện tích điểm trong điện trường: 
- Trường tĩnh điện là trường lực thế nên công mà lực điện trường thực hiện khi điện tích q di chuyển từ A đến B chính bằng hiệu các thế năng tĩnh điện WA và WB tại vị trí A và B:
 AAB = WA – WB suy ra:
 (Trong đó C là một hằng số tuỳ thuộc vào mốc tính thế năng) 
từ đó suy ra biểu thức tính thế năng của một điện tích điểm q đặt trong điện trường của điện tích điểm Q, cách Q một khoảng r:
W gọi là thế năng tương tác của hệ điện tích q và Q. Quy ước đặt giá trị của thế năng của điện tích q khi nó ở cách xa Q vô cùng bằng 0 tức là C = 0. Khi đó thế năng của điện tích q có biểu thức: .
B. Chuyển động của hạt mang điện trong từ trường đều
1/ Lực tác dụng của từ trường lên hạt mang điện chuyển động:
 - Khi một hạt khối lượng m, điện tích q, vận tốc đầu đi vào khoảng không gian có từ trường đều với cảm ứng từ thì chịu tác dụng của lực Lorenx: 
 + Có độ lớn trong đó là góc giữa hai vectơ và 
 + Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa vectơ vân tốc của điện tích và cảm ứng từ .
 + Có chiều (với điện tích dương) được xác định theo quy tắc bàn tay trái:Mở bàn tay trái cho các đường cảm ứng hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chieu chuyển động của các hạt mang điện tích dương, chiều ngón tay trái choãi ra 900 là chiều của lực tác dụng lên hạt mang điện dương. Còn đối với hạt mang điện âm, lực có chiều ngược lại.
 - Ta có . Lực Lorenx luôn vuông góc với nên nó không thực hiện công. Do đó, động năng của hạt không đổi nên độ lớn vận tốc của hạt không đổi mà lực Lorenx chỉ làm thay đổi hướng của vận tốc của hạt trong quá trình chuyển động.
 a) Trường hợp 
- Lực Lorenx F= qvB = Const đóng vai trò là lực hướng tâm làm hạt chuyển động theo quỹ đạo là một đường tròn bán kính R:
ạo hu kì chuyển động( là khoảng thời gian chuyển động hết một vòng ) của hạt: ( gọi là điện tích riêng của hạt mang điện).Ta thấy chu kì T không phụ thuộc vận tốc của hạt mà chỉ phụ thuộc cảm ứng từ B và điện tích riêng cuả hạt mang điện.
 b) Trường hợp .
 - Ta có và . Lực Lorenx gây bởi bằng không do , chỉ có lực 
Lorenx gây bởi thành phần là khác không.
 - Lực Lorenx = làm hạt chuyển theo đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với.Vậy chuyển động của hạt là tổng hợp của hai chuyển động:
l
 + Chuyển động tròn đều trong mặt phẳng vuông góc với, với vận tốc dài , bán kính đường tròn: .Chu kì chuyển động 
 +Q	
+ Chuyển động đều theo quán tính với dọc theo phương của .
Nên quỹ đạo của hạt là một đường đinh ốc hình trụ.
Bước của đường đinh ốc: .
C.Sự lệch của hạt mang điện chuyển động trong điện trường và từ trường
1/ Trong điện trường:
 - Xét hạt điện khối lượng m, điện tích q chuyển động với vận tốc đi qua khoảng không giữa hai bản tụ điện phẳng chiều dài l1.
 a) Nếu giữa hai bản tụ điện chưa có điện trường, hạt m sẽ chuyển động thẳng đều và đập vào màn chắn tại O.
 b) Nếu giữa hai bản tụ có điện trường đều , khi đó chuyển động của hạt là tổng hợp của hai chuyển động:
+ Chuyển động đều theo phương với vận tốc .
+ Chuyển động nhanh dần đều theo phương vuông góc với các bản tụ với gia tốc: và với vận tốc đầu bằng không. Thời gian hạt mang điện chuyển động trong điện trường: . Trong thời gian đó hạt bị lệch theo phương Oy một khoảng: .
 - Khi hạt rời khỏi tụ, vận tốc theo phương Oy của hạt là: 
 - Rời khỏi tụ, hạt chuyển động đều với lập với một góc ( ). Hạt điện bị lệch theo Oy một khoảng: 
Vậy tổng độ lệch của hạt điện do tác dụng của điện trường:
.
2/ Trong từ trường:
 - Xét chùm hạt mang điện chuyển động với vận tốc đầu đi qua khu vực chiều dài l1 trong đó có từ trường với .Khoảng cách từ màn đến khu vực có từ trường l2
 - Trong khu vực có từ trường hạt chuyển động theo cung tròn bán kính .
 - Khi ra khỏi khu vực đó hạt bị lệch theo phương Oy một đoạn y1 tính theo công thức 
 Xét trường hợp sự lệch của hạt là nhỏ ta có 
 Khi ra khỏi từ trường hạt chuyển động đều hợp phương ban đầu góc :
 Do đó hạt bị lệch theo phương Oy:
 Hạt mang điện dưới tác dụng của từ trườngbị lệch một đoạn tổng cộng:
 .
 II /Hệ thống các bài tập 
1/ Hạt điện trong điện trường
 Bài 1: Có ba quả cầu khối lượng m, tích điện cùng dấu q, được nối với nhau bằng ba sợi dây dài l không dãn, không khối lượng, không dẫn điện. Hệ đặt trên mặt bàn nằm ngang nhẵn, người ta đốt một trong ba sợi dây:
 a) Xác định vận tốc cực đại vmax của các quả cầu trong quá trình chuyển động.
 b) Mô tả chuyển động các quả cầu sau khi đạt vận tốc v max.
Giải: 
 a) Khi một trong ba sợi dây đứt, ngoại lực tác dụng lên hệ triệt tiêu nên khối tâm của hệ đứng yên, áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
 .Với (1) 
Năng lượng của hệ bảo toàn: (2)
 G 
 Từ (1) & (2) ta thấy v2 đạt cực đại khi khoảng cách giữa quả cầu 1 và 3 cực đại, khi đó: . 
Giải hệ (1) & (2) ta được: 
 b) Sau khi đạt vận tốc cực đại, các quả cầu chuyển động chậm dần rồi dừng lại, lúc đó tam giác điện tích có dạng đối xứng với tam giác ban đầu. Sau đó, hệ dao động quanh khối tâm G.
 Bài 2: Ban đầu một hạt prôtôn (p) và một hạt ở cách nhau một khoảng d; hạtđứng yên và hạt prôtôn có vận tốc v hướng thẳng vào hạt.
 a) Tính khoảng cách cực tiểu giữa hai hạt.
 b) Xét trường hợp d =, tính rmin.
 c) Tính các vận tốc cuối cùng của hai hạt khi chúng lại ra xa nhau vô cùng. 
Cho khối lượng của một prôtôn là m, điện tích nguyên tố e.
Giải: 
 a) Ta có điện tích và khối lượng của hạt α là q2 = 2e; m2 = 4m
 Ta có khi khoảng cách giữa hai quả cầu r cực tiểu thì vận tốc của chúng bằng nhau và bằng u. Động lượng của hệ bảo toàn: 
 (1)
 Năng lượng của hệ bảo toàn:
 (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
 b) Trường hợp d =: Từ (2) ta có: 
 c) Phương trình bảo toàn động lượng: (3)
 Năng lượng của hệ bảo toàn:
 (4).
Thay (3) vào (4) ta có:
Giải phương trình trên ta được: 
Sau khi khoảng cách giữa hai quả cầu cực tiểu quả cầu 1 chuyển động ngược trở lại và quả cầu 2 sẽ chuyển động theo phương của v0.
 Bài 3: Hai quả cầu nhỏ, mỗi quả có khối lượng m và điện tích q được giữ tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng r bên trong một vỏ cầu cách điện có bán kính OA = OB = r và khối lượng 4m. Hãy xác định vận tốc cực đại của vỏ cầu sau khi thả tự do hai quả cầu. Bỏ qua tác dụng của trọng lực. 
Giải: Ta thấy 2 quả cầu sẽ trượt xuống. Xét khi , 2 quả cầu m có vận tốc là , , vật 4m có vận tốc . Do hệ vật là hệ kín nên động lượng được bảo toàn: 	 	 
Chiếu lên Ox và phương vuông góc với Ox ta được: 	 
Năng lượng của hệ bảo toàn: 
Vận tốc của vỏ cầu đạt giá trị lớn nhất đạt giá trị lớn nhất.
Vậy vận tốc lớn nhất của vỏ cầu là: 
 Bài 4: Ba vật nhỏ tích điện đặt ở ba đỉnh một tam giác đều ABC, có cạnh là a. Hệ thống được đặt trên mặt phẳng nằm ngang cách điện. Hai điện tích ở B và C có cùng khối lượng m và điện tích Q. ở thời điểm ban đầu người ta thả hai điện tích ở B và C tự do còn điện tích ở A được giữ cố định. Hỏi vật cố định phải mang điện tích bằng bao nhiêu để hai vật kia thu được gia tốc nhỏ nhất. Tính giá trị của hai gia tốc ấy?
Giải: Gọi điện tích cố định ở A là q. Mỗi điện tích Q ở B và C chịu hai lực tác dụng do hai điện tích kia gây ra là:
 và 
Để gia tốc mà điện tích Q thu được là nhỏ nhất thì Q và q phải là các điện tích trái dấu. Do vậy hợp lực tác dụng lên điện tích Q là: 
Để Fhl nhỏ nhất thì: 
Vậy . Khi ấy gia tốc của điện tích Q là: 
 Bài 5: Một chùm elêctrôn rộng, mỏng bay ra từ một khe hẹp có bề dày d, với vận tốc v = 105 m/s. ( Hình vẽ)
Mật độ elêctrôn trong chùm là n = 1010 hạt/m3. Hỏi ở cách khe khoảng l bao nhiêu thì bề dày chùm elêctrôn tăng lên gấp đôi?
Giải: Chùm elêctrôn tăng chiều dày sau khi bay ra khỏi khe hẹp vì những elêctrôn ở gần bề mặt của chùm chịu lực đẩy tĩnh điện của những elêctrôn khác trong chùm.
Có thể coi chùm elêctrôn tác dụng lên các elêctrôn ở mặt ngoài giống như một mặt phẳng tĩnh điện đều, vô hạn tác dụng lên elêctrôn.
Điện tích Q của một phần bản mặt có diện tích S: Q = n.e.S.d.
Chiều dày của chùm elêctrôn là d nên mật độ điện tích trên mặt là:
 Điên trường gây bởi chùm elêctrôn có cường độ: 
Trong trường này, lực tác dụng F = eE truyền cho nó một gia tốc theo hướng vuông góc với chùm: 
Bề rộng chùm elêctrôn tăng gấp đôi khi elêctrôn đi được quãng đường: 
 	 (1)
Khi đó: 	x = l - vt (2)
Từ (1) và (2) suy ra: 
2/ Hạt điện trong từ trường
 Bài 1: Một hạt có khối lượng m và điện tích q bắt đầu chuyển động với vận tốc v hướng song song với trục Ox trong một từ trường không đều có cảm ứng từ B = ax () ( hình vẽ). Hãy xác định độ dịch chuyển cực đại cuả hạt theo trục Ox.
Giải: Ta thấy hạt m chỉ chuyển động trong mặt phẳng Oxy.
Gọi là vận tốc của hạt m tại thời điểm t. Do lực Lorenx tác dụng lên hạt nên không sinh công động năng của hạt bảo toàn hay: vt = vv2 = v2x+v2y v
Phương trình định luật II Newton theo Oy: 
Mặt khác: B = ax; .
Lấy tích phân hai vế ta có: 
Vậy độ dời cực đại của hạt theo phương Ox là:. Khi vy = v lúc đó hạt có vận tốc vuông góc với Ox.
 Bài 2: Một êlectron ban đầu đứng yên, sau khi được gia tốc dưới hiệu điện thế U=100V thì đi vào một vùng từ trường đều theohướng hợp với một góc α =600. Cho biết giá trị cảm ứng từ B=10 –3 T và vùng từ trường có bề rộng theo hướng của là d = 5cm.
 a) Tính thời gian êlectrôn đi trong từ trường. 
 b) Vẽ dạng quỹ đạo và tính kích thước quỹ đạo của êlectrôn từ trường.
Giải:
 a) Công của điện trường để gia tốc (e) là W = đã biến thành động năng của (e). Eđ.
Do đó vận tốc của (e) sau khi gia tốc:
 .
Khi đi vào trong từ trường theo hướng , thành phần vận tốc theo hướng của không đổi và bằng: vB = v.cos
Từ đó thời gian (e) đi trong từ trường là:
 b) Khi đi vào trong từ trường, (e) chịu tác dụng của lực Lorenx vuông góc với mặt phẳng và có giá trị: F
 - Vì nênlà lực hướng tâm: (R là bán kính quỹ đạo)
Do đó =38,7.10-3m.
Do , thành phần vận tốc theo phương vuông góc với : vt=v.sin α
(e) quay một vòng hết thời gian: 
 - Trong thời gian đó (e) tiến theo hướng của một khoảng gọi là bước của đường xoắn:
m.
Vậy quỹ đạo của (e) trong từ trường là một đường đinh ốc có bán kính R=3,87cm và có bước của đường đinh ốc là l = 14cm.Nhưng do bề rộng của từ trường là d=5cm nên đinh ốc chỉ đi được 5l/14. 
 Bài 3: Cho một chùm êlectrôn có vận tốc ban đầu biến thiên từ 5.106 m/s - 8.106 m/s đi vào từ trường đều B = 4.10-4 T theo phương vuông góc với tại cùng một điểm và cùng thời điểm. Hỏi khoảng thời gian ngắn nhất kể từ khi các êlectrôn bay vào từ trường đến khi:
 a) Chúng gặp nhau?
 b) Các vectơ vận tốc cùng vuông góc với phương ngang?
Cho .
Giải: Xét (e) có vận tốc (V0i từ 5.106 - 8.106)
Khi bay vào từ trường các (e) chịu tác dụng của lực Lorenx: FiL= eBV0i.
Lực Lorrenx đóng vai trò là lực hướng tâm vì nó vuông góc với suy ra:
(e) chuyển động theo quỹ đạo tròn với chu kì: . Vậy chu kì chuyển dộng của (e):
Chứng tỏ chu kì chuyển động của (e) trong từ trường không phụ thuộc vào V0i.
 a) Thời gian ngắn nhất để chúng gặp nhau là một chu kì: 
 t1min = T= 
 b) Thời gian ngắn nhất để các (e) có vectơ vận tốc vuông góc với phương ngang:
Khi các (e) bay vào trong từ trường thì vận tốc góc của chúng bằng nhau
(vì Ti = Tj =T )
Vectơ vận tốc các (e) song song với nhau tại mọi thời điểm.
 Sau thì vectơ vận tốc các (e) vuông góc với phương ngang.
Nên t2min = khi k = 0.
 Bài 4: Các êlectrôn được gia tốc bởi hiệu điện thế U và bắn vào chân không từ một ống phóng T theo phương đường thẳng a. (Hình vẽ). ở một khoảng cách nào đó với ống phóng người ta đặt một máy thu M sao cho khoảng cách TM = d tạo với 
đường thẳng a một góc a. Hỏi:
Cảm ứng từ của từ trường đều có đường sức vuông
góc với mặt phẳng tạo bởi đường thẳng a và điểm M 
 phải bằng bao nhiêu để các êlectrôn đi vào máy thu? 
Cảm ứng từ của từ trường đều có đường sức song song với đường thẳn TM phải bằng bao nhiêu để các êlectrôn đi tới máy thu?
Chú ý: Gải bài tập dưới dạng tổng quát sau đó áp dụng với: U = 1000V; e = 1,6.10-19C; me = 9,11.10-31kg; a = 600; d = 5,0cm; B < 0,03T.
Giải: 
 a) Lực Lorenx do từ trường tác dụng lên elêctrôn đóng vai trò là lực hướng tâm. 
Để cho elêctrôn rơi vào máy thu M thì TM phải là dây cung căng cung 2a của đường tròn quỹ đạo nghĩa là phải có: r = .
Mặt khác ta có: 
Từ đó ta suy ra: 
 b) Vì vận tốc của elêctrôn làm với phương của từ trường một góc a nên elêctrôn sẽ chuyển động theo một đường đinh ốc. Đó là chuyển động tổng hợp của hai chuyển động thành phần: chuyển động theo quỹ đạo tròn trong mặt phẳng vuông góc với (với TM) và chuyển động đều theo phương của. Thời gian chuyển động của elêctrôn là: , với N là sỗ bước của đường đinh ốc. 
Suy ra: 
Mặt khác ta có: B.e.sina = 
Từ đó suy ra: B =
 Bài 5: Một êlectrôn sau khi được gia tốc bằng hiệu điện thế U = 300V thì chuyển động song song một dây dẫn thẳng dài và cách dây dẫn một khoảng a = 4mm. Xác định lực tác dụng lên dây dẫn, biết rằng dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ I = 5A. 
Giải: Lực Lorenx tác dụng lên elêctrôn F = evBsina 
Với a = 900, v =, B = 
Từ đó suy ra F = .
3/. Hạt điện trong điện từ trường 
 Bài 1: Một hạt có khối lượng m và điện tích q chuyển động với vận tốc có độ lớn không đổi trong một vùng không gian có ba trường đôi một vuông góc với nhau: đó là điện trường , từ trường và trọng trường (cho và lần lượt theo trục x và y). Tại một thời điểm nào đó, người ta tắt điện trường và từ trường. Biết rằng động năng cực tiểu sau đó có giá trị đúng bằng một nửa của động năng ban đầu của hạt. Tìm các hình chiếu vận tốc của hạt trên ba phương tại thời điểm tắt điện trường và từ trường.
Giải: Lực tổng hợp do điện trường và trọng trường tác dụng lên hạt là khồn đổi cả về hướng và độ lớn. Lực Lorenx khônh sinh công (tức là không làm thay đổi độ lớn vận tốc của hạt), do đó hạt phải chuyển động trong mặt phẳng vuông góc với lực (nếu không độ lớn vận tốc của hạt sẽ thay đổi). Vectơ cảm ứng từ cũng nằm trong mặt phẳng này, do đó hạt chuyển động thẳng, tức là tổng hợp các lực tác dụng lên hạt bằng không. Hình chiếu của điều kiện này lên trục x: 
, suy ra: 
Khi tắt điện trường và từ trường, hạt sẽ chuyển động hướng lên với vận tốc đầu v0 chỉ trong trọng trường. Tại thời điểm đạt tới độ cao lớn nhất, hạt có động năng cực tiểu và vận tốc có phương nằm ngang. Vì trọng trường không ảnh hưởng tới vận tốc theo phương ngang của hạt nên vận tốc này chính là thành phâng nằm ngang vn của v0. Theo đề bài động năng ban đầu lớn hơn 2 lần động năng cực tiểu sau khi tắt điện trường và từ trường, tức: 
 .
Do đó ta có: 
Khi hạt chuyển động trong các trường chéo nhau lúc đầu, các lực tác dụng lên hạt cân bằng nhau, đặc biệt theo trục z ta có: mg = qvxB hay 
Thành phần vận tốc theo phương y được tìm từ điều kiện: vx2 + vy2 + vz2 = v02
 Từ đó ta được: 	
 Bài 2: Một Từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4T có đường sức vuông góc đường sức của một điện trường đều có cường độ E = 103 V/m. Một chùm êlectrôn bay vào vùng không gian có điện trường và từ trường nói trên với vận tốc vuông góc mặt phẳng chứa và.
Tìm vận tốc v của êlectrôn cho biết rằng chùm êlectrôn không bị lệch do tác dụng đồng thời của điện trường và từ trường.
Xác định bán kính quỹ đạo của êlectrôn khi chỉ khi có tác dụng của từ trường. 
Hãy cho biết dạng quỹ đạo của êlectrôn khi chỉ khi có tác dụng của điện trường
và độ lệch h của chùm êlectrôn khi nó ra khỏi điện trường, cho biết vùng tồn tại của điện trường có bề dày l = 10cm dọc theo phương chuyển động ban đầu của chùm êlectrôn.
Giải: 
 a) Muốn cho êlectrôn không bị lệch hướng, thì lực điện trường phải cân bằng với lực Lorenx: qE = qvB.
 b) 
 c) Quỹ đạo parabol: h = 
 Bài 3: Một êlectrôn bay vào trong khoảng giữa hai bản tụ điện phẳng có các bản nằm ngang chiều dài l = 5cm, và giữa hai bản có điện trường cường độ E = 100V/cm. Hướng bay của êlectrôn song song với các bản và vận tốc bay khi đi vào tụ điện bằng v0 = 107 m/s. Khi ra khỏi tụ điện êlectrôn bay vào một từ trường có cảm ứng từ B = 0,01T và có đường sức vuông góc với đường sức điện trường. Tìm bán kính và bước của quỹ đạo đinh ốc của êlectrôn trong từ trường.
Giải: Vận tốc của êlectrôn khi bay ra khỏi tụ điện: , với v1 =v0=107m/s.
Vận tốc , do đó và .
 Bài 4: Một êlectrôn có năng lượng W = 103eV bay vào một điện trường đều có cường độ điện trường E = 800V/cm theo hướng vuông góc với đường sức điện trường. Hỏi phải đặt một từ trường có phương chiều như thế nào để chuyển động của êlectrôn không bị lệch phương?
Giải: Êlectrôn chịu tác dụng của lực điện trường . Muốn êlectrôn không bị lệch phương thì cần phải đặt từ trường sao cho lực Lorenx tác dụng lên êlectrôn cân bằng với lực điện trường: 
 (1)
Điều đó chứng tỏ phải có phương vuông góc với vectơ , có chiều thoả mãn điều kiện (1) và có độ lớn xác định bởi: E = vB, hay . Với v = 
Suy ra B = 4,2.103T.	 
III/ KHẢO SÁT KẾT QUẢ 
TT
Thời gian dạy
Đối tượng 
Kết quả khảo sỏt
1
Năm học 2010-2011
Đội tuyển HSG
100% học sinh đạt kết quả từ 5đ trở lờn
2
Năm học 2011-2012
Đội tuyển HSG
100% học sinh đạt kết quả từ 5 đ trở lờn 
2
Năm học 2012-2013
Đội tuyển HSG
100% học sinh đạt kết quả từ 5 đ trở lờn 
 PHẦN THỨ BA : KẾT LUẬN 
Để học sinh có thói quen học tập, tự nghiên cứu có hiệu quả thì thầy giáo không những phải có một vốn kiến thức phong phú, chắc chắn mà còn phải biết cách tạo ra một nền nếp học tập tốt, biết hướng d

Tài liệu đính kèm:

  • docde_tai_hat_dien_chuyen_dong_trong_dien_tu_truong.doc