PHẦN MỞ ĐẦU 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Điện từ là một mảng khá rộng trong đề thi học sinh giỏi Quốc Gia bộ môn Vật lý. Việc phân loại các dạng bài có thể gặp trong đề thi cũng như việc xây dựng lý thuyết, phương pháp để giải quyết chúng là một nhu cầu rất cần thiết và có nhiều ý nghĩa giúp cho việc giảng dạy và học tập của giáo viên cũng như của học sinh đội tuyển. 2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - Phân loại bài tập điện từ theo các dạng ít nhất và tổng quát nhất có thể. - Xây dựng lí thuyết và phương pháp giải chung cho từng dạng. - Lấy ví dụ minh họa cho từng dạng. - Xây dựng hệ thống bài tập cho từng dạng. Giáo viên: Nguyễn Ngọc Phúc – Chuyên Hạ Long Trang 1 PHẦN NỘI DUNG Dạng 1. Tương tác tĩnh điện – Cân bằng tĩnh điện và dao động nhỏ của điện tích trong điện trường. Bài 1. Đặt trong chân không một vòng dây mảnh, tròn, bán kính R, tâm O, mang điện tích dương Q phân bố đều. z Dựng trục Oz vuông góc với mặt phẳng của vòng dây và q hướng theo chiều vectơ cường độ điện trường của vòng dây C l -q tại O (hình vẽ). Một lưỡng cực điện có vectơ mômen lưỡng → R 0 cực p và có khối lượng m chuyển động dọc theo trục Oz Q → mà chiều của p luôn trùng với chiều dương của trục 0z (Lưỡng cực điện là một hệ thống gồm hai hạt mang điện tích cùng độ lớn q nhưng trái dấu, cách nhau một khoảng cách l không đổi (l [...]... Nguyễn Ngọc Phúc – Chuyên Hạ Long Trang 17 KẾT LUẬN Do thời gian có hạn, trong phạm vi chuyên đề này tôi chỉ dừng lại ở việc phân loại các bài tập điện từ mà chưa đạt được yêu cầu mà mình mong muốn Thời gian tiêp theo tôi sẽ từng bước hoàn thành mục tiêu đề ra Chắc chắn chuyên đề không tránh khỏi thiếu sót, mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến! Giáo viên: Nguyễn Ngọc Phúc – Chuyên Hạ Long Trang... trụ đứng yên, cảm ứng từ bằng không Sau đó cảm ứng từ tăng đều từ 0 đến B0 trong khoảng thời gian từ t 0 đến τ R x a Giả thiết hình trụ được làm bằng chất dẫn điện có điện trở suất x’ ρ và được giữ cố định Hãy tìm cường độ dòng điện và công suất toả nhiệt của dòng điện cảm ứng chạy trong hình trụ hx b Giả thiết hình trụ là chất điện môi có khối lượng m , điện tích ’ q phân bố đều và có thể quay không... / 2) Từ (5) và (6) có −av = − o m 6 k 6avo ∆v = 0 − v = −vo (1 − a ) - Tại vùng IV: ∆s = l , k Từ (5): −vo (1 − a ) = − l m m π R2 (1 − a / 2) l = vo (1 − a ) = vo (1 − a ) Chú ý đến (7), suy ra: k 6avo π d (1 − 3a / 2) ≈ 77,5 cm Chú ý đến (3): l ≈ 2 3a (7) Bài 2 Một hạt mang điện - q (q > 0), khối lượng m chuyển động trong điện trường gây bởi các ion dương Các ion dương phân bố đều với mật độ điện. .. Khi đó trên R2 có độ giảm hiệu điện thế: 2RI R 10 U R = 2IR = = 2RI R 1 + tg 2α = 2U1max 1 + tg 2α = U 0 ≈ 0, 45U 0 cos α 7 2 2 1 1 1 2 1 Giáo viên: Nguyễn Ngọc Phúc – Chuyên Hạ Long Trang 15 2 1 Dạng 5 Hiện tượng siêu dẫn và tương tác từ Bài 1 Cho hệ trục toạ độ Oxyz có trục Oz hướng thẳng đứng lên trên Trong r vùng không gian z ≤ 0 có một từ trường đều với vectơ cảm ứng từ B = (0, B, 0) Lúc đầu trong... 0,5 T và I 0 = 2 A Hãy tính công của lực từ cho đến khi 1/3 diện tích của vòng dây đã được kéo chậm ra khỏi vùng có từ trường Hướng dẫn giải: r a Trong trường hợp vòng dây nằm hoàn toàn trong từ trường B và vòng dây có dòng điện I ≠ 0 (với 0 ≤ α ≤ π / 2 ) thì VTCB bền duy nhất là sin α vị trí ứng với α = π / 2 , khi mà véctơ cảm ứng từ của từ trường do dòng điện của vòng dây gây ra tại tâm của nó r... Theo đề bài như vậy, 0 nên VTCB bền L 10−2 L ứng với α = π / 2 r Fx' r Cường độ dòng điện trong vòng dây khi ở VTCB bền là: sx B=0 πR 2 B sx I = I0 − L 0 Xét một vị trí bất kì của vòng dây khi kéo vòng một đoạn lx x theo hướng ra khỏi vùng từ trường (xem hình vẽ) Vòng chịu tác dụng của lực từ: Fx = I x Bl x (1) r Fx với Ix là cường độ dòng điện trong vòng ở vị trí này Giáo viên: Nguyễn Ngọc Phúc – Chuyên. .. Giáo viên: Nguyễn Ngọc Phúc – Chuyên Hạ Long Trang 14 Dạng 4 Dòng điện xoay chiều Bài 1 Cho mạch điện như hình vẽ Biết C1 = C, C2 = 2C, R1= R, R2 = 2R Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào 2 điểm A và B có biểu thức u = U 0 sin ωt , trong đó biên độ U0 được giữ không đổi còn tần số góc ω có thể thay đổi trong một khoảng giá trị rộng a Hiệu điện thế hiệu dụng U1 giữa R2 hai đầu điện trở R1 có thể đạt giá trị... có dòng điện I chạy qua Do từ thông xuyên qua vòng dây siêu dẫn được bảo toàn: LI0 = LI + B.πR 2 ⇒ I = I0 − πR 2 B L P LI/Rπ0 O r Do I > 0 vì dòng điện sinh ra từ trường cùng chiều với B LI πR 2 B ⇒ B < 02 ⇒ I0 > L πR πR 2 B Như vậy, khi I0 > thì α = π / 2 và sinα = 1 ứng với đoạn đồ thị MN Khi L πR 2 B I0 < , không có VTCB bền với I ≠ 0 ⇒ VTCB bền sẽ ứng với I = 0 L Theo điều kiện bảo toàn từ thông... từ B = (0, B, 0) Lúc đầu trong vùng không gian z > 0 (không có từ trường) có một vòng dây siêu dẫn, cứng, mảnh, hình tròn bán kính R, độ tự cảm L và có dòng điện không đổi cường độ I0 chạy bên trong Sau đó, vòng dây được đưa vào để treo trong vùng không gian z < 0 bằng một sợi dây mảnh không dẫn điện Khi vòng dây nằm cân bằng bền trong từ r trường, góc giữa vectơ B và hình chiếu của nó trên mặt phẳng... dày dr ’’ x’ B0 t Xét lớp mỏng bề dày dr, cách tâm r τ B B dφ d = (π r 2 0 t ) = 0 π r 2 Suất điện động xuất hiện trong lớp này là: ε = dt dt τ τ B0 r Gọi E là cường độ điện trường: ε = 2π rE → = Mật độ dòng điện là 2τ R R E B0 r Bh B hR 2 j= = ; I = ∫ jhdr = ∫ 0 rdr = 0 ρ 2τρ 2τρ 4τρ 0 0 B biến thiên đều nên có thể viết: B = Công suất toả nhiệt trong thể tích một lớp mỏng nằm giữa hai mặt trụ đồng ... điện qua cuộn cảm bị cản trở hệ số tự cảm (gây cảm kháng), điện tích truyền qua khoá dây nối Vì hai tụ điện có điện dung nên điện tích Q phân bố cho hai tụ điện Sau điện tích phân bố hai tụ điện, ... qua tượng cảm ứng điện từ Lấy g = 10m/s2 Giáo viên: Nguyễn Ngọc Phúc – Chuyên Hạ Long Trang 17 KẾT LUẬN Do thời gian có hạn, phạm vi chuyên đề dừng lại việc phân loại tập điện từ mà chưa đạt yêu... Ngọc Phúc – Chuyên Hạ Long ⇒ a1 = cot gα a2 Trang Dạng Mạch độ, mạch phi tuyến Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Hai tụ điện C C2 giống nhau, có điện dung C Tụ điện C tích điện đến hiệu điện U 0,