Bài Tập 8 Trang 138 SGK Vật Lý Lớp 11

Chương IV: Từ Trường – Vật Lý Lớp 11

Giải Bài Tập SGK: Bài 22 Lực Lo-Ren-Xơ

Bài Tập 8 Trang 138 SGK Vật Lý Lớp 11

Trong một từ trường đều có \(\)\(\overrightarrow{B}\) thẳng đứng, cho một dòng các ion bắt đầu đi vào từ trường từ điểm A và đi ra điểm C, sao cho AC là \(\frac{1}{2}\) đường tròn trong mặt phẳng ngang. Các ion có cùng điện tích, cùng vận tốc ban đầu. Cho biết khoảng cách AC giữa điểm đi vào và điểm đi ra đối với ion \(C_2H_5OH^+\) là 22,5 cm, xác định khoẳng cách AC đối với các ion \(C_2H_5OH^+; C_2H_5^+; OH^+; CH_2OH^+; CH_3^+; CH_2^+\)

Lời Giải Bài Tập 8 Trang 138 SGK Vật Lý Lớp 11

Vì các ion có cùng dòng điện tích nên lực lo-ren-xơ tác dụng lên chúng giống nhau

\(f = |q_0|.B.v\)

Mà: \(f = \frac{mv^2}{R}\)

Nên: \(\frac{m_1.v_1^2}{R_1} = \frac{m_2.v_2^2}{R_2}\)

⇔ \(\frac{m_1.v_1}{R_1}.v_1 = \frac{m_2.v_2}{R_2}.v_2\)

⇔ \(|q_0|.B.v_1 = |q_0|.B.v_2\)

⇒ \(v_1 = v_2\)

Vậy mọi hạt đều có vận tốc lúc ra khỏi từ trường giống nhau

Ta có: \(R = \frac{mv}{q_0.B} ⇒ R = \frac{Av}{N_1q_0.B} ⇒ \frac{R}{A} = \frac{v}{N_A.q_0.B}\)

Suy ra: \(\frac{R_1}{A_1} = \frac{R_2}{A_2} = \frac{R_3}{A_3}=….\)

Trong đó: R là khoảng cách \(\frac{AC}{2}\) đối với mỗi ion

– Xét ion \(C_2H_5O^+: 2R_1 = 22,5cm, A_1 = 45\)

– Xét ion \(C_2H_5OH^+: A_2 = 46\)

Ta có: \(2R_2 = \frac{2R.A_2}{A_1} = \frac{22,5.46}{45} = 23cm = AC\)

Xét ion \(C_2H_5^+ : A_3 = 29 ⇒ 2R_3 = \frac{2R_1.A_3}{A_1} = \frac{22,5.29}{45} = 14,5cm\)

– Tương tự ion \(OH^+: 2R_4 = 8,5cm\)

– Ion \(CH_2OH^+: 2R_5 = 15,5cm\)

– Ion \(CH_3: 2R_6 = 6,5cm\)

– Ion \(CH_2: 2R_7 = 7cm\)

Hướng dẫn giải chi tiết bài tập 8 trang 138 sgk vật lý lớp 11 bài 22 lực lo-ren-xơ chương IV. Bài yêu cầu xét các ion trong bài tập sau.