CHƯƠNG : TỪ TRƯỜNG ******* A LÝ THUYẾT Bài: Từ trường Tương tác hai vật có từ tính Giữa hai vật có từ tính tồn lực tương tác gọi lực từ Ví dụ: _ Đưa hai cực tên hai nam châm lại gần chúng đẩy nhau, hai cực khác tên gần chúng hút _ Cho hai dòng điện chạy qua hai dây dẫn thẳng đặt song song gần chúng hút đẩy _ Đưa nam châm lại gần dòng điện chúng tương tác với Từ trường dạng vật chất tồn không gian ( xung quanh vật có từ tính gắn liền với vật có từ tính) Tính chất từ trường: tác dụng lực từ lên dòng điện nam châm khác đặt Ngoài từ trường làm lệch chiều chuyển động hạt điện tích chúng chuyển động từ trường ur Cảm ứng từ: đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực (từ) từ trường điểm K/h: B đơn vị(Tesla (T)) Đặc điểm cảm ứng từ điểm từ trường: _ phương: trùng với phương nam châm thử nằm cân điểm _ chiều: áp dụng quy tắc vào Nam Bắc Đường sức từ: Từ trường dạng vật chất ta không thấy được, không cảm nhận được, để mô tả hình dạng từ trường người ta xây dựng khái niệm đường sức từ “ Đường sức từ đường vẽ không gian có từ trường cho tiếp tuyến điểm có phương trùng với phương từ trường điểm đó” Các ví dụ đường sức từ dòng điện: a) Đường sức từ dòng điện chạy dây dẫn thẳng ( dòng điện thẳng) Chiều: áp dụng quy tắc nắm tay phải 1: + Chiều ngón ( choãi ) chiều dòng điện + Chiều khum ngón lại chiều đường sức từ b) Đường sức từ dòng điện tròn( dòng điện chạy qua dây dẫn hình tròn) đường sức từ ống dây có dòng điện Chiều: áp dụng quy tắc nắm tay phải (ngược lại quy tắc nắm tay phải 1) + Khum ngón tay, chiều khum ngón chiều dòng điện + Ngón choãi chiều đường sức từ Dòng điện tròn Dòng điện ống dây Bài: Lực từ ur Cảm ứng từ ur Lực từ F tác dụng lên dây dẫn thẳng dài mang dòng điện đặt từ trường B ( Chiều dòng điện chạy từ M1 đến M2) _ Điểm đặt:urtại trung điểm ur ur dây dẫn thẳng _ Phương: F ⊥ B , F ⊥ dây dẫn ur ( lực từ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn cảm ứng từ B ) _ Chiều: áp dụng quy tắc bàn tay ur trái Đặt bàn tay trái cho B xuyên vào lòng bàn tay ( đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay) Chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều dòng điện, ngón choãi 900 chiều lực từ _ Độ lớn: F = B.I.l.sinα Với: F: lực từ (N) ,urI: cường độ dòng điện (A) , l: chiều dài sợi dây α: góc hợp B chiều dòng điện I Cảm ứng từ dòng điện có dạng đặc biệt a) Cảm ứng từ dòng điện thẳng gây điểm cách dây dẫn đoạn r I B = 2.10-7 với I: cường độ dòng điện r: khoảng cách từ dây dẫn tới điểm khảo sát r b) Cảm ứng từ tâm dòng điện tròn (khung dây tròn) có bán kính r, gồm N vòng dây I B = 2π.10-7 N r c) Cảm ứng từ điểm nằm lòng ống dây (cuộn dây) B = 4π.10-7 nI N L Với n = = = n:số vòng mét chiều dài ống dây (vòng/m) l d π D.l N: số vòng dây ống dây ( vòng ) , l: chiều dài ống dây (m) D: đường kính ống dây (m) d: đường kính sợi dây quấn thành ống dây (m) L: chiều dài sợi dây để quấn thành ống dây (m) Bài : Lực Loren-xơ Lực Loren-xơ lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động từ trường Đặc điểm lực Loren-xơ: a) Điểm đặt:urtại điện động ur tích ur chuyển r r b) Phương: f ⊥ B , ( v : chiều chuyển động) f ⊥v r ur ( lực Loren-xơ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa ( v B )) c) Chiều: áp dụng quy tắc bàn tay trái Đặt bàn tay trái cho cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều vận tốc Ngón choãi 900 q0 >0, chiều ngón chiều lực Loren-xơ, q0 < chiều ngón ngược chiều lực Loren-xơ ur r d) Độ lớn: f = q0 v.B.sinα với α = B, v ( ) Chú ý: điện tích dịch chuyển điện trường theo phương vuông góc với đường sức từ m.v fLorentz = Fht = r BÀI TẬP DẠNG BÀI TẬP CẢM ỨNG TỪ Vận dụng quy tắc nắm tay phải Vẽ hình chiều đường sức từ chiều cảm ứng từ B Hình Hình Hình Hình Hình Vẽ cảm ứng từ M N Hình Dòng điện tròn MỨC ĐỘ CƠ BẢN Bài Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài vô hạn có độ lớn 10A đặt chân không Tính cảm ứng từ điểm dây dẫn 50cm Bài Một điểm cách dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 20cm có độ lớn cảm ứng từ 1,2μT Tính độ lớn cảm ứng từ điểm cách dây dẫn 60cm Bài Tại điểm cách dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 5A cảm ứng từ 0,4μT Nếu cường độ dòng điện tăng thêm 10A cảm ứng từ điểm Bài Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện 5A chạy qua Cảm ứng từ M có độ lớn 4.10-5 T Tính khoảng cách từ M đến dây dẫn Bài Một dòng điện 20 A chạy dây dẫn thẳng dài đặt không khí a) Tính cảm ứng từ điểm cách dây dẫn 10cm b) Tìm điểm mà cảm ứng từ lớn gấp đôi, nhỏ nửa giá trị B tính câu a y Bài Cho dòng điện thẳng I nằm mặt phẳng hình vẽ yy’ đường thẳng vuông góc với dòng điện nằm mặt phẳng hình vẽ Xét hai điểm M N nằm yy’ với BM = 2,8.10-5 T I BN = 4,2.10-5 T Tìm cảm ứng từ O, biết O trung điểm MN y’ Bài Tại tâm dòng điện tròn cường độ 5A cảm ứng từ đo 31,4.10-6 T ĐƯờng kính dòng điện Bài Một dòng điên chạy dây dẫn tròn gồm 10 vòng đường kính 20cm với cường độ 10A Tính cảm ứng từ tâm vòng dây Bài Một dây dẫn mang dòng điện 20A, tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4μT Nếu dòng điện vòng dây giảm 5A so với ban đầu cảm ứng từ tâm vòng dây Bài 10 Một khung dây tròn có bán kính 3,14cm có 10 vòng dây CƯờng độ dòng điện qua vòng 0,1A Tính cảm ứng từ tâm khung dây Bài 11 a) Một khung dây tròn bán kính R = 5cm ( gồm 100 vòng quấn nối tiếp, cách điện với nhau) đặt không khí có dòng điện I chạy qua vòng dây, từ trường tâm vòng dây B = 5.10-4 T Tìm I b) Dòng điện 10A chạy vòng dây tròn có chu vi 40cm đặt không khí , cảm ứng từ Bài 12 Một ống dây dài 25cm có 500 vòng có dòng điện cường độ I = 0,318A chạy qua Tính cảm ứng từ điểm lòng ống dây Bài 13 Một ống dây có dòng điện chạy qua tạo lòng ống dây từ trường B = 6.10-3 T Ống dây dài 0,4m gồm 800 vòng quấn sát Tìm cường độ dòng điện chạy ống Bài 14 Một ống dây dài 50cm, cường độ dòng điện chạy qua vòng dây 2A Cảm ứng từ bên ống dây B = 25.10-4 T Số vòng ống dây nhiêu Bài 15 Một ống dây có dòng điện I = 20A chạy qua tạo lòng ống dây tư trường co cảm ứng từ B = 2,4.10-3 T Tìm số vòng quấn mét đơn vị dài ống Bài 16* Một ống dây quấn sợi dây tiết diện có bán kính 0,5mm cho vòng dây quấn sát a) Tìm số vòng mét đơn vị dài ống b) Nếu cho dòng điện 20A chạy qua vòng cảm ứng từ lòng ống dây nhiêu Bài 17 Một dòng điện chạy ống dây có số vòng quấn mét chiều dài ống 4000 vòng/met Cảm ứng từ điểm lòng ống dây 4.10-3 T Tìm dòng điện qua ống Bài 18* Một sợi dây đồng có đường kính d = 0,8mm phủ lớp sơn cách điện mỏng Người ta dùng dây để quấn thành ống dây có đường kính D = 2cm dài l = 40cm muốn từ trường ống dây có cảm ứng từ B = 6,28.10-3 T dòng điện qua ống phải Bài 19* Một sợi dây đồng có đường kính d = 0,8mm, điện trở R = 1,1Ω, lớp sơn cách điện bên mỏng Người ta dùng dây để quấn thành ống dây dài l = 40cm muốn từ trường ống dây có cảm ứng từ B = 6,28.10-3 T hiệu điện thê đặt vào hai đầu ống dây phải Bài 20* Dùng sợi dây đồng có đường kính d = 1,2mm quấn thành ống dây dài Dây có phủ lớp sơn cách điện mỏng Các vòng dây quấn sát Khi cho dòng điện qua ống dây người ta đo cảm ứng từ ống dây B = 0,004 T Tính hiệu điện U đặt vào hai đầu ống dây Cho biết dây dài l = 60m điện trở suất đồng 1,76.10-8 Ω.m Đs: 3,5V Bài 20** DÙng dây đồng có phủ lớp cách điện mỏng, quấn quanh hình trụ dài 50cm, đường kĩnhcm để làm ống dây Nếu cho dòng điện có cường độ I = 0,1A chạy vào ống dây cảm ứng từ bên ống dây Cho biết sợi dây dùng làm ống dây dài L = 63m vòng dây quấn sát Bài tập cảm ứng từ Nguyên lý chồng chất từ trường ******* Dòng điện thẳng Bài 21 Cho hai dây dẫn song song dài vô hạn cách a, mang hai dòng điện độ lớn I cảm ứng từ điểm nằm mặt phẳng chứa hai dây dẫn cách hai dây dẫn có giá trị a) Hai dòng điện chiều b) Hai dòng điện ngược chiều Bài 22 Hai dây dẫn thẳng dài, song song, cách 10cm Dòng điện qua hai dây ngược chiều nhau, cường độ 10A Tìm cảm ứng từ điểm cách hai dây dẫn đoạn 5cm Bài 23 Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn D1 D2 đặt song song không khí cách khoảng 2m Dòng điện hai dây chiều cường độ I1 = I2 = 10A Tại điểm M cách D1 D2 r1 = 6m r2 = 8m Độ lớn cảm ứng từ M Bài 24 Hai dòng điện có cường độ I1 = 3A I2 = 2A chạy chiều hai dây dẫn song song cách 50cm Xác định cảm ứng từ : a) Điểm M cách dòng điện I1 30cm cách I2 20cm b) ĐIểm N cách dòng điện I1 30cm cách I2 40cm Bài 25 Hai dây dẫn, thẳng dài vô han trùng với hai trục tọa độ vuông góc xOy Dòng điện qua dây Ox Oy 2A 5A Hãy xác định cảm ứng từ điểm A có tọa độ x = 2cm y = 4cm Bài 26 Hai dòng điện vuông góc ( không gian) cường độ I = 10cm, cách 2cm Tính cảm ứng từ tổng hợp điểm cách hai dây đoạn 1cm Bài 27* a) Hai dây dẫn thẳng dài, song song, cách 48cm Dòng điện qua hai dây chiều nhau, với I1 = 3A I2 = 1A Tìm điểm mà cảm ứng từ b) Hai dây dẫn thẳng dài, song song, cách 24cm Dòng điện qua hai dây ngược chiều nhau, với I1 = 3A I2 = 1,5A Tìm điểm mà cảm ứng từ Bài 28 Hai dây dẫn thẳng dài cách 32cm không khí, cường độ dòng điện chạy hai dây I1 = 5A I2 chưa biết Điểm M nằm mặt phẳng hai dòng điện , khoảng hai dòng điện cách dòng điện I2 khoảng 8cm Tìm I2 để cảm ứng từ M Bài 29 Dòng điện có cường độ I = 2A chạy chiều hai dây dẫn chập lại Tính cảm ứng từ hai dây dẫn gây nên nơi cách chúng 5cm Đs: 16.10-6T Bài 30 Hai dòng điện thẳng dài vô hạn, I1 = 10A, I2 = 30A vuông góc với không khí (như hình vẽ) Khoảng cách ngắn chúng 4cm Tính cảm ứng từ điểm cách dòng điện 2cm Bài 31 Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn không khí vuông góc với ( cách điện với nhau) nằm mặt phẳng CƯờng độ dòng điện qua hai dây I1 = 2A I2 = 10A a) Xác định cảm ứng từ gây hai dòng điện M b) Xác định điểm có vecto cảm ứng từ gây hai dòng điện Bài 32* Ba dây dẫn thẳng song song dài vô hạn nằm mặt phẳng, hai dây liên tiếp cách đoạn a = 6cm, cường độ I1 = I2 = I, I3 = 2I Dây I3 nằm I1 I2 dòng I3 ngược chiều I1,I2 Tìm vị trí M mà cảm ứng từ Bài 33 Ba dòng điện thẳng song song hình vẽ: I1 = I3 = I, I2 = I/2, O1O2 = O2O3 = a, dòng I2 ngược chiều với I1 I3 Tìm trục O2x vuông góc với mặt phẳng chứa ba dây dẫn điểm có B = Bài 34 Hai dây dẫn thẳng dài song song cách 32cm không khí, dòng điện chạy dây thứ I1 = 5A, dòng điện chạy dây thứ hai I2 = 1A ngược chiều với I1 Tìm cảm ứng từ M, biết: a) M nằm mặt phẳng chứa hai dây dẫn cách hai dây dẫn b) M nằm mặt phẳng hai dây dẫn nằm khoảng hai dây dẫn cách dòng điện I1 đoạn 8cm Bài 35 Hai dây dẫn thẳng dài song song không khí, cách đoạn 48cm Dòng điện chạy qua hai dây dẫn chiều có cường độ I1 = 3A , I2 = 1A Tìm điểm mà cảm ứng từ Bài 36* Một sợi dây dẫn thẳng dài căng thẳng, khoảng uốn thành vòng dây tròn hình vẽ Bán kính vòng tròn R = 6cm Cho cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I = 3,75A Xác định cảm ứng từ tâm vòng tròn hai hình Bài 37 Một sợi dây có chiều dài L = 20m quấn thành ống dây có chiều dài10cm đường kính ống dây 31,8cm a) Tìm số vòng ống dây số vòng mét dài ống dây b) Cho dòng điện I = 10A chạy qua sợi dây Tìm cảm ứng từ điểm lòng ống dây Bài 38* Cho hai dòng điện có cường độ I1 = 10A I2 = 6A chạy qua hai vòng tròn có bán kính R1 = 30cm R3 = 60cm Biết hai vòng tròn có tâm O Tìm cảm ứng từ tổng hợp tâm O, trường hợp: a) Hai vòng nằm mặt phẳng hai dòng điện chạy chúng chiều b) Hai vòng nằm mặt phẳng hai dòng điện chạy chúng ngược chiều c) Hai vòng tròn nằm hai mặt phẳng vuông góc với Bài 39* Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, vòng dây có dòng điện cường độ 0,5A chạy qua Theo tính toán cảm ứng từ tâm khung 6,3.10-5T Nhưng đo thấy cảm ứng từ tâm khung 4,2.10-5T Kiểm tra lại vòng dây thấy có số vòng quấn nhầm, chiều quấn vòng dây ngược với chiều quấn đa số vòng khung a) Có vòng bị quấn nhầm b) Tìm bán kính vòng dây Đs: có vòng quấn nhầm R = 0,12m Bài tập nhà: Vận dụng công thức tính cảm ứng từ Bài 1: Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng, dài Tại điểm A cách dây 10 (cm) cảm ứng từ dòng điện gây có độ lớn 2.10-5 (T) Tính cường độ dòng điện chạy dây ĐS: 10 (A) Bài 2: Hai điểm M N gần dòng điện thẳng dài Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ N đến dòng điện So sánh độ lớn cảm ứng từ M N ĐS: BM = BN Bài 3: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua vòng dây (A) cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 25.10-4 (T) Tính số vòng dây ống dây ĐS: 497 Bài 4: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớp sơn cách điện bên mỏng Dùng sợi dây để quấn ống dây dài l = 40 (cm) Cho dòng điện chạy qua ống dây cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 6,28.10-3 (T) Hiệu điện hai đầu ống dây bao nhiêu? ĐS: 4,4 (V) Bài 5: Một sợi dây dài 100m dùng để quấn thành ống dây có đường kính 10cm a) Tìm số vòng ống dây, số vòng đơn vị dài ống b) Cho dòng điện I = 2A chạy qua sợi dây Tìm cảm ứng từ điểm lòng ống dây Cảm ứng từ tổng hợp Tìm vị trí để cảm ứng từ Câu Nêu bước xác định cãm ứng từ dòng điện thẳng gây điểm Câu Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) không khí, dòng điện chạy dây I = (A), dòng điện chạy dây I2 = (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng hai dây cách hai dây Tính cảm ứng từ M ĐS: 7,5.10-6 (T) Câu Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) không khí, dòng điện chạy dây I = (A), dòng điện chạy dây I = (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng dòng điện khoảng hai dòng điện cách dòng điện I1 8(cm) Tính cảm ứng từ M ĐS: 1,2.10-5 (T) Câu Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 10 (cm) không khí, dòng điện chạy dây I = (A), dòng điện chạy dây I = (A) Tìm vị trí mà cảm ứng từ ( vị trí mà đường sức từ qua) hai trường hợp: a) hai dòng điện chiều b) hai dòng điện ngược chiều Câu 10 Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) không khí, cường độ dòng điện chạy dây I1 = (A), cường độ dòng điện chạy dây I Điểm M nằm mặt phẳng dòng điện, khoảng dòng điện cách dòng I2 (cm) Để cảm ứng từ M không dòng điện I2 co chiều độ lớn nào? ĐS: cường độ I2 = (A) ngược chiều với I1 DẠNG II: BÀI TẬP VỀ LỰC TỪ Bài Xác định lực từ tác dụng lên dòng điện thẳng ur I B ur B I ur B I ur B ur Bài Một đoạn dây dẫn thẳng dài 0,2m đặt từ trường cho dây dẫn hợp với B góc α = 300 Biết dòng điện chạy chạy qua dây 10A., cảm ứng từ B = 2.10-4 T Tìm lực từ tác dụng lên đoạn dây (Vẽ hình) Bài Một đoạn dây dẫn MN đặt từ trường có cảm ứng từ 0,5T Biết MN = 6cm, cường độ u dòng r điện qua MN 5A, lực từ tác dụng lên đoạn dây 0,075N Tìm góc hợp MN vecto cảm ứng từ B Bài 4* Cho hai dây dẫn thẳng có chiều dài l1 = 10m l2 = 6m, đặt song song cách đoạn 48cm không khí Cho hai dòng điện chạy qua có cường độ I1 = 5A I2 = 6A Tìm lực từ từ trường dòng điện thứ tác dụng lên dòng điện thứ hai Bài Xác định lực từ trường hợp sau: N I S + N I S N + + + I + + + + I S + + + + + + + I Bài Xác định chiều vector cảm ứng từ cực nam châm hình sau: I I I I → Bài Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt từ trường cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B ước α = 300 Biết dòng điện chạy qua dây 10A, cảm ứng từ B= 2.10-4T Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn bao nhiêu? ĐS: 2.10-4N Bài Treo đoạn dây dẫn MN có chiều dài l = 25cm , khối lượng đơn vị chiều dài 0,04kg hai dây mảnh, nhẹ cho dây dẫn nằm ngang, Biết cảm ứng từ có chiều hình vẽ, có độ lớn B = 0,04T a) Định chiều độ lớn I để lực căng dây b) Nếu cho I = 16A có chiều từ M đến N Tính lực căng dây ? M N ĐS : a) 40A, chiều từ N đến M b) 0,28N M Bài Một dây dẫn gập thành khung dây dạng tam giác vuông cân MNP MN = NP = 10cm Đặt khung dây vào từ trường B =10-2T có chiều hình vẽ Cho dòng B điện I = 10A vào khung có chiều MNPM Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây bao nhiêu? ĐS: FMN = 10-2N, FNP = 0, FMP = 10-2N N P Bài 10 Tìm chiều lực từ I B Hình Hình Hình Hình + + + I + + + + + + + + + + + + I DẠNG III: BÀI TẬP VỀ LỰC LO-REN-XƠ Bài Xác định lực Lo-ren-xơ tác dụng ur lên điện tích q r B v q q ur q B r v r v ur B q ur B ur Bài Một electron bay vào từ trường có cảm ứng từ B = 1,2T với vận tốc v0 hợp với B góc α = 300 , v0 = 107 m/s Tìm lực Lorenz tác dụng lên electron r ur Bài Một điện tích q = 3,2.10-19 C bay vào vùng có từ trường cho v ⊥ B , với v = 2.106 m/s, từ trường B = 0,2T a) Tìm lực Lorenz tác dụng lên vật b) Tính bán kính quỹ đạo tròn , biết khối lượng điện tích 10-4 g Bài Một hạt mang điện chuyển động từ trường Mặt phẳng quỹ đạo hạt vuông góc với đường sức từ hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,8.106 m/s lực Lorenz tác dụng lên hạt f1 = 2.10-6 N Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 2.106 m/s lực Lorenz tác dụng lên hạt ur Bài Một electron bay vào từ trường có cảm ứng từ B = 1,2T với vận tốc v0 hợp với B góc α = 300 , v0 = 107 m/s Tìm lực Lorenz tác dụng lên electron r ur Bài Một điện tích q = 3,2.10-19 C bay vào vùng có từ trường cho v ⊥ B , với v = 2.106 m/s, từ trường B = 0,2T a) Tìm lực Lorenz tác dụng lên vật b) Xây dựng biểu thức tính bán kính quỹ đạo tròn trường hợp Và tính giá trị này, biết khối lượng điện tích 10-4 g Bài Một hạt mang điện chuyển động từ trường Mặt phẳng quỹ đạo hạt vuông góc với đường sức từ hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,8.106 m/s lực Lorenz tác dụng lên hạt f1 = 2.10-6 N Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 2.106 m/s lực Lorenz tác dụng lên hạt Bài Hai điện tích q1 = 10μC q2 bay hướng , vận tốc vào từ trường Lực Lorenxo tác dụng lên hạt f1 = 2.10-8 N f2 = 5.10-8 N Tính độ lớn điện tích q2 Bài Người ta cho electron có vận tốc 3,2.106 m/s bay vuông góc với đường sức từ từ trường có độ lớn cảm ứng từ 0,91mT, bán kính quỹ đạo 2cm Biết độ lớn điện tích electron 1,6.1019 C Tính khối lượng electron Bài 10 Hai điện tích có khối lượng điện tích giống bay vuông góc với đường sức từ vào từ trường Bỏ qua độ lớn trọng lực Điện tích bay với vận tốc 1000m/s có bán kính quỹ đạo 20cm Điện tích bay với vận tốc 1200m/s có bán kính quỹ đạo Bài 11 Vận dụng quy tắc xác định lực Lorenxo, đại lượng thiếu hình vẽ: Bài 12 Cho hình vẽ sau: Tìm chiều dịch chuyển điện tích đường xx’ Tìm chiều từ trường Bài toán điện tích chuyển động điện trường từ trường ur ur a Lực tác dụng điện trường : F = q.E ur ur ur ur q > → F ↑↑ E q < → F ↑↓ E b Lực tác dụng từ trường (xét trường hợp điện tích dịch chuyển vuông góc với đường sức từ) ur f = q vB ur r ur Phương: f ⊥ mặt phẳng chứa B, v ( ) Chiều: áp dụng quy tắc bàn tay trái Bài 12 Một chùm hạt electron có vận tốc ban đầu không đáng kể tăng tốc hiệu điện U = 106V sau tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường có cảm ứng từ B = 1,8T Phương bay chùm hạt vuông góc với đường sức từ 31 a) Tìm vận tốc hạt elctron bắt đầu bay vào tù trường ( me = 9,1.10-19 kg qe = -1,6.10 C) b) Tìm độ lớn lực Lorenxo tác dụng lên hạt ur Bài 13 Một electron chuyển động thẳng miền có từ trường B r ur điện trường E Vecto vận tốc v nằm mặt phẳng hình vẽ Với v = 2.106 ur m/s , B = 0,004T Xác định E ( chiều độ lớn) PHẦN THỰC HÀNH VÀ ĐỊNH TÍNH Câu Sau bắn electron có vận tốc v vào từ trường theo phương vuông góc với đường sức từ electron chuyển động Câu Sau bắn electron có vận tốc v vào từ trường theo phương song song với đường sức từ electron chuyển động Câu Có nam châm va sắt bề giống hệt ( mẹ khác cha) Làm phân biệt nam châm, thanh sắt ( với điều kiện dùng hai này) Câu Các đường sức có điểm xuất phát điểm tận không ? Nếu có điểm xuất phát điểm tận đâu Câu Trên hình bên, dây dẫn MN biểu diễn tia điện tử (tia electron) chạy theo chiều mũi tên Hỏi chiều vector cảm ứng từ P Câu Cho hình vẽ bên Hãy xác định cực Nam cực Bắc của: a) sắt CD b) kim nam châm nằm phía ( giải thích rõ) Câu Ống dây CD hình bị hút phía nam châm Mở phía bên phải Hãy rõ cực nam châm MỘT SỐ BÀI TOÁN NÂNG CAO Câu Hai dòng điện có cường độ I1 = 6A I2 = 9A chạy hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song không khí, cách 4cm a) Tìm cảm ứng từ tổng hợp điểm M, biết M cách dây thứ cm cách dây thứ hai 2cm b) Tại M đặt dòng điện thẳng I3 = 5A (song song với hai dòng điện thẳng I1 I2 ) Tìm lực từ tác dụng lên đơn vị dài dòng điện I3 Bài Có ba dòng điện thẳng đặt song song, chiều (trong mặt phẳng) có gía trị I1 = 12A, I2 = 6A, I3 = 8,4A.Biết I1 cách I2 5cm , I2 cách I3 7cm Tìm lực từ tổng hợp tác dụng lên đơn vị dài dòng điện I3 Bài Nối hai điểm M, N vòng tròn dây dẫn với hai cực nguồn điện(như hình vẽ) Tính cảm ứng từ tâm O vòng tròn Coi cảm ứng từ dòng điện dây nối sinh O không đáng kể Bài Dùng dây đồng có phủ lớp sơn cách điện mỏng quấn quanh hình trụ dài 50cm, đường kính 4cm để làm ống dây Hỏi cho dòng điện cường độ I = 0,1A vào ống dây, cảm ứng từ bên ống dây Cho biết sợi dây làm ống dây có chiều dài 63m vòng quấn sát Bài Một nhôm MN dài 1,6m, khối lượng 0,2kg chuyển động từ trường tiếp xúc với hai ray đặt nằm ngang Từ trường có hướng hình vẽ Hệ số ma sát nhôm hai ray 0,4, B = 0,05T Thanh nhôm chuyển động a) Hỏi nhôm chuyển động phía b) Tính cường độ dòng điện nhôm Coi nhôm chuyển động điện trở nhôm không đổi Lấy g = 10m/s2 Bài Cho ba dòng điện thẳng dài ( I1 = I2 = I3 = 10A) đặt song song với (như hình vẽ) Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện 2cm Xác định cảm ứng từ điểm M hai trường hợp: a) Cả ba dòng điện hướng trước b) I1 hướng phía sau, I2 I3 hướng trước Bài a) Người ta phải đặt dòng điện thẳng từ trường để lực từ tác dụng lên b) Người ta phải cho điện tích dịch chuyển từ trường để lực Lorentz tác dụng lên Bài Bằng quy tắc nắm tay phải quy tắc bàn tay trái, chứng minh hai dòng điện thẳng dài đặt song song với sẽ: a) hút hai dòng điện chạy chiều b) đẩy hai dòng điện chạy ngược chiều Bài Xây dựng công thức tính lực tương tác lên đơn vị dài dòng điện thẳng I2 , I2 đặt song song với dòng điện thẳng I1 I I F = 2.10-7 với r: khoảng cách hai dây dẫn mang dòng điện r Bài 10 Cho hai dòng điện thẳng song song chiều I1 I2 nằm mặt phẳng nằm ngang I1 = I2 = 50A Hai điểm M,N hình giao điểm I1 I2 với mặt phẳng thẳng đứng (P) Một dây dẫn nhôm thẳng dài , song song với I1, I2 xuyên qua mặt phẳng thẳng đứng C, góc MCN = 1200 CM = CN = r = 2cm Đường kinh dây nhôm 1mm Cho dòng điện I3 qua dây nhôm chiều dòng điện I1 I2 Nếu muốn cho lực từ tác dụng lên dòng điện I3 cân với trọng lượng dây nhôm I3 Cho biết khối lượng riêng dây nhôm 2,7g/cm3 Lấy g = 10m//s2 Đs: 42, Bài 11.Một dòng điện thẳng có dòng điện I treo sợi dây mảnh không dãn từ trường (như hình vẽ) Lực từ làm lệch dòng điện khỏi phương thẳng đứng góc α = 300 Lấy g = 10m/s2 a) Xác định chiều dòng điện α b) Tìm cường độ dòng điện Biết khối lượng đơn vị dài 10g/m, chiều dài dòng điện 10cm Cảm ứng từ B = 0,2T Bài 12.Cho hai dây dẫn nằm mặt phẳng hình vẽ Tìm cảm ứng từ tổng hợp O ( tâm vòng dây tròn) Biết bán kính vòng dây 5cm khoảng cách d = 10cm Bài 13 Một nhẹ MN thẳng đồng chất có khối lượng 10g nằm lơ lửng từ trường , B = 0,5(T) Tìm chiều cường độ dòng điện qua nhẹ MN Biết chiều dài 10cm Lấy g = 10m/s2