Đang tải... (xem toàn văn)
bài tập từ trường lý 11 tham khảo
CHUYÊN ĐỀ TỪ TRƢỜNG DẠNG TỪ TRƢỜNG CỦA DÕNG ĐIỆN THẲNG DÀI I CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN Từ trƣờng a) Định nghĩa: Từ trường dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên dòng điện hay nam châm đặt b) Cảm ứng từ: Là đại lượng đặc trưng cho từ trường mặt gây lực từ mạnh hay yếu Kí hiệu B , đơn vị cảm ứng từ Tesla (T) c) Hướng từ trường: Hướng từ trường điểm hướng Nam - Bắc kim nam châm cân điểm Đƣờng sức từ a) Định nghĩa: Đường sức từ đường vẽ không gian có từ trường cho tiếp tuyến điểm có hướng trùng với hướng từ trường điểm b) Tính chất: - Qua điểm không gian vẽ đường sức từ - Các đường sức từ đường cong khép kín vô hạn đầu - Chiều đường sức từ tuân theo quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc đinh ốc, quy tắc vào Nam Bắc….) - Quy ước vẽ đường cảm ứng từ cho chỗ từ trường mạnh đường sức dày chỗ từ trường yếu đường sức từ thưa Từ trƣờng dòng điện thẳng a) Các đường sức từ: - Là đường tròn đồng tâm nằm mặt phẳng vuông góc với dòng điện - Tâm đường sức từ giao điểm mặt phẳng dòng điện - Chiều đường sức từ chiều dòng điện xác định theo qui tắc nắm tay phải: b) Qui tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dòng điện, chiều khum ngón lại chiều đường sức từ c) Quy tắc đinh ốc 1: Quay đinh ốc để tiến theo chiều dòng điện chiều quay điểm chiều cảm ứng từ d) Cảm ứng từ B điểm M: Điểm đặt: điểm M xét Phƣơng: với phương tiếp tuyến đường tròn (O, r) điểm M ta xét Chiều: Xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải quy tắc đinh ốc Độ lớn: Nếu dây dài vô hạn: B = 2.10-7 Nếu dây hữu hạn: B = 10-7 I I Nếu môi trường có độ từ thẩm µ thì: B = 2.10-7 μ r r I sinα1 + sinα2 r I BM O r M Trong đó: B : cảm ứng từ (T); B 1 + B 2 r I THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 I : cường độ dòng điện điện chạy dây dẫn (A); r : khoảng cách từ điểm khảo sát đến dòng điện (m) Nguyên lí chồng chất từ trƣờng a) Nguyên lí: Vectơ cảm ứng từ điểm nhiều dòng điện gây tổng vectơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm ấy: B = B1 + B2 + + Bn b) Độ lớn: Xét trường hợp có dòng điện gây vectơ cảm ứng từ B1; B2 B = B1 + B2 - Nếu B1 hướng B2 hay B1 B2 ; = (B1; B2 ) B1 B = B1 + B2 B - Nếu B1 ngược hướng B2 hay B1 B2 ; = (B1;B2 ) 1800 B1 B2 B B = B1 - B2 - Nếu B1 vuông góc B2 hay B1 B2 ; = (B1;B2 ) 900 B2 B2 B 2 B= B +B - Nếu B1 hợp với B2 góc hay = (B1; B2 ) B1 B2 B α B = B + B + 2.B1B2cosα ; B1 = B2 B = 2B1cos B1 Phƣơng pháp giải Bước 1: Vẽ hình biểu diễn véctơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm xét, vẽ véctơ cảm ứng từ tổng hợp Bước 2: Tính độ lớn véctơ cảm ứng từ thành phần Bước 3: Viết biểu thức cảm ứng từ tổng hợp dạng véctơ B = B1 + B2 Bước 4: Dùng phép chiếu hệ thức lượng tam giác, định lí hàm số sin, cosin để chuyển biểu thức véctơ biểu thức đại số Bước 5: Giải phương trình để tìm độ lớn cảm ứng từ tổng hợp Rút kết luận chung (nếu cần) II BÀI TẬP Câu 1: Dòng điện I = 1A chạy dây dẫn thẳng dài Cảm ứng từ điểm M cách dây dẫn 10cm có độ lớn bao nhiêu? ĐS: B = 2.10-6T Câu 2: Một dòng điện có cường độ I = 5A chạy dây dẫn thẳng dài Cảm ứng từ dòng điện gây điểm M có độ lớn B = 4.10-5T Điểm M cách dây khoảng bao nhiêu? ĐS: r = 2,5cm Câu 3: Dòng điện thẳng cường độ I = 0,5A đặt không khí a) Tính cảm ứng từ M cách dòng điện 4cm b) Cảm ứng từ N 10-6T Tính khoảng cách từ N đến dòng điện ĐS: a) BM = 0,25.10–5 T ; b) rN = 10cm Câu 4: Dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt không khí, có dòng điện I = 0,5A a) Tính cảm ứng từ M cách dây dẫn 5cm b) Cảm ứng từ N có độ lớn 0,5.10-6 T Tìm quỹ tích điểm N? ĐS: a) B = 2.10-6T; b) Mặt trụ có R = 20cm Câu 5: Hai dây dẫn thẳng dài, song song cách cách 40cm Trong hai dây có dòng điện cường độ I1 = I2 = 100A, chiều chạy qua Cảm ứng từ hệ dòng điện gây điểm M nằm mặt phẳng hai dây, cách dòng I1 10cm, cách dòng I2 30cm có độ lớn bao nhiêu? ĐS: B = 1,33.10-4T Câu 6: Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song, cách 10cm không khí, có hai dòng điện chiều, có cường độ I1 = 9A; I2 = 16A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 6cm cách dây dẫn mang dòng I2 8cm 2 THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 ĐS: B = 5.10-5T Câu 7: Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song cách 10cm không khí, có hai dòng điện chiều, cường độ I1 = I2 = 6A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn khoảng 20cm ĐS: B = 11,6.10-6T Câu 8: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1; d2 đặt song song không khí cách khoảng 10cm, có dòng điện chiều I1 = I2 = 2,4A qua Tính cảm ứng từ tại: a) M cách d1 d2 khoảng r = 5cm b) N cách d1 20cm cách d2 10cm c) P cách d1 8cm cách d2 6cm d) Q cách d1 10cm cách d2 10cm ĐS: a) BM = 0; b) BN = 0,72.10–5T; c) BP = 10–5T; d) BQ = 0,48.10–5T Câu 9: Hai dòng điện thẳng dài vô hạn đặt song song không khí cách khoảng d = 100cm Dòng điện chạy hai dây dẫn chạy chiều cường độ I = 2A Xác định cảm ứng từ B điểm M hai trường hợp sau: a) M nằm mặt phẳng chứa hai dây dẫn cách hai dây dẫn d1 = 60cm, d2 = 40cm b) M cách hai dây dẫn d1 = 60cm, d2 = 80cm ĐS: a) B = 3,3.10-7T; b) B = 8,3.10-7T Câu 10: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1; d2 đặt song song không khí cách khoảng 8cm, có dòng điện ngược chiều I1 = 10A; I2 = 10A qua Tính cảm ứng từ tại: a) O cách dây 4cm b) M cách dây 8cm ĐS: a) B = 10–4T; b) B = 2,5.10–5T Câu 11: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32cm không khí, dòng điện chạy dây I1 = 5A, dòng điện chạy dây I2 = 1A ngược chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng hai dây cách hai dây Tính cảm ứng từ M ĐS: 7,5.10-6T Câu 12: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32cm không khí, dòng điện chạy dây I1 = 5A, dòng điện chạy dây I2 = 1A ngược chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng dòng điện khoảng hai dòng điện cách dòng điện I1 8cm Tính cảm ứng từ M ĐS: 1,2.10-5T Câu 13: Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 12A; I2 = 15A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 15 cm cách dây dẫn mang dòng I2 5cm ĐS: B = 7,6.10-5T Câu 14: Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song, cách 10cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 6A; I2 = 12A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 5cm cách dây dẫn mang dòng I2 15cm ĐS: B = 0,8.10-5T Câu 15: Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = I2 = 12A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 16cm cách dây dẫn mang dòng I2 12cm ĐS: B = 2,5.10-5T Câu 16: Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, cường độ I1 = I2 = 9A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn khoảng 30cm ĐS: B = 4.10-6T Câu 17: Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách d = 8cm không khí Dòng điện chạy hai dây I1 = 10A, I2 = 20A ngược chiều Tìm cảm ứng từ tại? a) O cách dây 4cm b) M cách dây 5cm THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 ĐS: a) BO = 15.10-5T; b) BM = 9,9.10-5T Câu 18: Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách 10cm không khí Dòng điện chạy hai dây ngược chiều có độ lớn I1 = 10A; I2 = 20A Tính B a) O cách dây 5cm b) M cách dây I1 10cm, cách dây I2 20cm c) N cách I1 8cm, cách I2 đoạn 6cm d) P cách dây 10cm ĐS: a) 1,2.10-4T; b) 0; c) 7,12.10-5T; d) 3,46.10-5T Câu 19: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện mô tả hình vẽ Xác định véctơ cảm ứng từ M trường hợp ba dòng điện hướng phía trước mặt phẳng hình vẽ Biết I1 = I2 = I3 = 10A ĐS: 10-4T Câu 20: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện mô tả hình vẽ Xác định véctơ cảm ứng từ M trường hợp ba dòng điện có hướng hình vẽ Biết I1 = I2 = I3 = 10A ĐS: 5.104 T Câu 21: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng, có chiều hình vẽ Tam giác ABC Xác định véctơ cảm ứng từ tâm O tam giác, biết I1 = I2 = I3 = 5A, cạnh tam giác 10cm I1 I1 ĐS: 2cm 2cm M Hình I1 I1 A D A C B D 2cm 2cm I A A I3 I I I1 2cm 2cm M Hình I2 I2 B Hình C I3 I2 I3 B Hình C B I2 I3 Hình C I2 I3 Hình Câu 22: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều hình vẽ Tam giác ABC Xác định véc tơ cảm ứng từ tâm O tam giác, biết I1 = I2 = I3 = 5A, cạnh tam giác 10cm: ĐS: 3.105 T Câu 23: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều hình vẽ ABCD hình vuông cạnh 10cm, I1 = I2 = I3 = 5A, xác định véc tơ cảm ứng từ đỉnh thứ tư D hình vuông: ĐS: 1,5 2.105 T Câu 24: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều hình vẽ ABCD hình vuông cạnh 10cm, I1 = I2 = I3 = 5A, xác định véctơ cảm ứng từ đỉnh thứ tư D hình vuông ĐS: 0,5 2.105 T THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 DẠNG TỪ TRƢỜNG CỦA DÕNG ĐIỆN TRÕN, ỐNG DÂY I CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN Từ trƣờng dòng điện khung dây dẫn tròn a) Véctơ cảm ứng từ B dòng điện gây ra: Điểm đặt: Tại O (tâm khung dây) Phương: Vuông góc với mặt phẳng khung dây Chiều: Tuân theo quy tắc ‘‘Cái đinh ốc 2’’ I I Độ lớn: B = 2π.10 -7 (T) B = 2π.10 -7 N R R Trong đó: B : cảm ứng từ (T); R : bán kính khung dây (m); I : cường độ dòng điện qua khung (A); N : số vòng dây quấn khung B O r b) Quy tắc đinh ốc 2: Đặt đinh ốc vuông góc với mặt phẳng khung dây, quay đinh ốc theo chiều dòng điện chiều tiến điểm chiều đường sức từ c) Quy tắc nắm bàn tay phải: Khum bàn tay phải theo vòng dây khung, cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện khung Ngón tay choãi 900 chiều đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện Từ trƣờng dòng điện chạy ống dây dẫn hình trụ a) Véctơ cảm ứng từ B dòng điện gây ra: Phương: Song song với trục ống dây Chiều: Tuân theo quy tắc ‘‘Cái đinh ốc 2’’ quy tắc ‘‘nắm bàn tay phải’’ Độ lớn: (T) -7 B = 4π.10 n.I Trong đó: I : cường độ dòng điện chạy dây dẫn (A) ; N n : mật độ vòng dây n = l N l : số vòng chiều dài ống dây (m) b) Quy tắc đinh ốc 2: Đặt đinh ốc dọc theo trục ống dây, quay đinh ốc theo chiều dòng điện chiều tiến chiều đường sức từ bên ống dây c) Quy tắc nắm bàn tay phải: Dùng bàn tay phải nắm lấy khung dây, chiều cong ngón tay theo chiều dòng điện Khi ngón choãi 900 chiều đường sức từ bên ống dây Nguyên lí chồng chất từ trƣờng a) Nguyên lí: Vectơ cảm ứng từ điểm nhiều dòng điện gây tổng vectơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm ấy: B = B1 + B2 + + Bn THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 b) Độ lớn: Xét trường hợp có dòng điện gây vectơ cảm ứng từ B1 ; B2 B = B1 + B2 - Nếu B1 hướng B2 hay B1 B2 ; = (B1;B2 ) B1 B = B1 + B2 B - Nếu B1 ngược hướng B2 hay B1 B2 ; = (B1;B2 ) 1800 B2 B = B12 + B22 - Nếu B1 hợp với B2 góc hay = (B1;B2 ) B1 B2 B B = B1 - B2 - Nếu B1 vuông góc B2 hay B1 B2 ; = (B1;B2 ) 900 B2 B B1 B2 B α B = B12 + B22 + 2.B1B2cosα ; B1 = B2 B = 2B1cos B1 Phƣơng pháp giải Bước 1: Vẽ hình biểu diễn véctơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm xét, vẽ véctơ cảm ứng từ tổng hợp Bước 2: Tính độ lớn véctơ cảm ứng từ thành phần Bước 3: Viết biểu thức cảm ứng từ tổng hợp dạng véctơ B = B1 + B2 Bước 4: Dùng phép chiếu hệ thức lượng tam giác, định lí hàm số sin, cosin để chuyển biểu thức véctơ biểu thức đại số Bước 5: Giải phương trình để tìm độ lớn cảm ứng từ tổng hợp Rút kết luận chung (nếu cần) II BÀI TẬP Câu 1: Một khung dây tròn bán kính 30cm gồm 10 vòng dây Cường độ dòng điện qua khung 0,3A Tính cảm ứng từ tâm khung dây? ĐS: B = 6,28.10-6T Câu 2: Một khung dây tròn đường kính 10cm gồm 12 vòng dây Tính cảm ứng từ tâm khung dây cường độ dòng điện qua vòng dây 0,5A? ĐS: B = 7,5398.10-5 T Câu 3: Một vòng dây tròn bán kính 5cm, xung quanh không khí Dòng điện dây có cường độ I, gây từ trường tâm vòng tròn có B = 2,5.10-6T Tính cường độ dòng điện chạy vòng dây? ĐS: I = 0,2A Câu 4: Một ống dây dài 50cm, cường độ dòng điện chạy qua vòng dây 2A Cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 25.10-4 T Tính số vòng dây ống dây ĐS: N = 497 Câu 5: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8mm, lớp sơn cách điện bên mỏng Dùng sợi dây để quấn ống dây có dài 40cm Số vòng dây mét chiều dài ống dây bao nhiêu? ĐS: N = 1250 Câu 6: Tại tâm dòng điện tròn cường độ 5A cảm ứng từ đo 31,4.10 -6 T Tính đường kính dòng điện ĐS: d = 20cm Câu 7: Cuộn dây tròn bán kính r = 5cm gồm 100 vòng dây quấn nối tiếp cách điện với đặt không khí có dòng điện I qua vòng dây, từ trường tâm vòng dây B = 5.10-4T Tìm I ? ĐS: I = 0,4A Câu 8: Một dây thẳng chiều dài 18,84cm bọc lớp cách điện mỏng quấn thành vòng dây tròn Cho dòng điện có cường độ I = 0,4A qua vòng dây Tính cảm ứng từ vòng dây ĐS: B = 0,84.10-5T Câu 9: Một dây dẫn dài căng thẳng, dây uốn thành vòng tròn bán kính R = 6cm, chỗ chéo dây dẫn cách điện Dòng điện chạy dây có cường độ 4A Tính cảm ứng từ tâm vòng tròn ĐS: B = 4,188.10-5T THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 Câu 10: Cuộn dây tròn gồm 100 vòng dây đặt không khí Cảm ứng từ tâm vòng dây 6,28.10 -6T Tìm dòng điện qua cuộn dây, biết bán kính vòng dây R = 5cm ĐS: I = 5mA Câu 11: Ống dây dẫn hình trụ dài 20cm,đường kính 2cm Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300m quấn theo chiều dài ống dây Cho dòng điện có I = 0,5A chạy qua dây Ống dây đặt không khí lõi thép Xác định cảm ứng từ điểm P trục ống dây ĐS: B = 0,015T Câu 12: Dùng dây đồng đường kính d = 0,5mm có lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh hình trụ để làm ống dây (Xôlenoit), vòng dây quấn sát Cho dòng điện có I = 0,4A chạy qua ống dây Xác định cảm ứng từ ống dây ĐS: B = 0,001T Câu 13: Ống dây dài 20cm, có 1000 vòng, đặt không khí Cho dòng điện I = 0,5A qua Tìm cảm ứng từ ống dây ĐS: B = 3,14.10-3T Câu 14: Tính cảm ứng từ tâm hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính vòng R = 8cm, vòng R2 = 16cm, vòng dây có dòng điện cường độ I = 10A chạy qua Biết hai vòng dây nằm mặt phẳng dòng điện chạy hai vòng ngược chiều: ĐS: 3,9.10-5T Câu 15: Tính cảm ứng từ tâm hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính vòng R1 = 8cm, vòng R2 = 16cm, vòng dây có dòng điện cường độ I = 10A chạy qua Biết hai vòng dây nằm hai mặt phẳng vuông góc với ĐS: 8,8.10-5 T Câu 16: Một vòng dây tròn đặt chân bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A a) Độ lớn vectơ cảm ứng từ tâm vòng dây bao nhiêu? b) Nếu cho dòng điện nói qua vòng dây có bán kính R’ = R/4 tâm vòng dây, độ lớn cảm ứng từ B bao nhiêu? ĐS: a) B = 3,14.10-4 T; b) B = 1,256.10-3 T Câu 17: Tính cảm ứng từ tâm vòng dây dẫn đồng tâm, có bán kính R 2R Trong vòng tròn có dòng điện I = 10A chạy qua Biết R = 8cm Xét trường hợp sau: a) Hai vòng tròn nằm mặt phẳng, hai dòng điện chạy chiều b) Hai vòng tròn nằm mặt phẳng, hai dòng điện chạy ngược chiều c) Hai vòng tròn nằm hai mặt phẳng vuông góc ĐS: a) 1,18.10-4 T; b) 3,92.10-5 T; c) 8,77.10-4T Câu 18: Hai vòng dây tròn bán kính r = 10cm có tâm trùng đặt vuông góc với Cường độ dây I1 = I2 = I = 2A Tìm B tâm O vòng dây ĐS: B 12,56.106 T ; ( B, B0 ) 450 Câu 19: Một khung dây tròn bán kính 4cm gồm 10 vòng dây Dòng điện chạy vòng có cường độ 0,3A Tính cảm ứng từ tâm khung A 4,7.10-5T B 3,7.10-5T C 2,7.10-5T D 1,7.10-5T Câu 20: Khung dây tròn bán kính 30cm có 10 vòng dây Cường độ dòng điện qua vòng dây 0,3A Cảm ứng từ tâm khung dây là: A 10-6 T B 3,14.10-6 T C 6,28.10-6 T D 9,42.10-6 T Câu 21: Một khung dây tròn bán kính R = 5cm, có 12 vòng dây có dòng điện cường độ I = 0,5A chạy qua Cảm ứng từ tâm vòng dây là: A 24.10-6 T C 24.10-5 T D 24.10-5 T B 24.10-6 T Câu 22: Một khung dây tròn bán kính 3,14cm có 10 vòng dây Cường độ dòng điện qua vòng dây 0,1A Cảm ứng từ tâm khung dây có độ lớn: A 2.10-3T B 2.10-4 T C 2.10-5 T D 2.10-6 T Câu 23: Dòng điện 10A chạy vòng dây dẫn tròn có chu vi 40cm đặt không khí Cảm ứng từ tâm vòng dây có độ lớn xấp xỉ THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 A 10-5 T B 10-4 T C 1,57.10-5 T D 5.10-5 T Câu 24: Một ống dây dài 25cm có 500 vòng dây có I = 0,318A chạy qua Cảm ứng từ điểm lòng ống dây có độ lớn: A 4.10-5 T B 4.10-4 T C 8.10-4 T D 8.10-5 T Câu 25: Khung dây tròn bán kính 31,4 cm có 10 vòng dây quấn cách điện với nhau, có dòng điện I chạy qua Cảm ứng từ tâm khung dây 2.10-5T Cường độ dòng điện chạy qua vòng dây là: A mA B 10 mA C 100 mA D A Câu 26: Một dòng điện chạy ống dây dài có số vòng dây mét dài 4000vòng/mét Cảm ứng từ điểm lòng ống dây 4.10-3T Cường độ dòng điện qua ống dây có giá trị bao nhiêu? A 0,4 A B 0,8 A C 1,0 A D 1,2 A Câu 27: Một ống dây dài 20cm có 1200 vòng dây Từ trường lòng ống dây có độ lớn 7,5.10 -3T Cường độ dòng điện ống dây là: A 0,2 A B 0,4 A C 0,5 A D A Câu 28: Tại tâm dòng điện tròn gồm 100 vòng, người ta đo cảm ứng từ B = 62,8.10 -4T Đường kính vòng dây 10cm Cường độ dòng điện chạy qua vòng là: A A B A C 10 A D 0,5 A Câu 29: Một ống dây dài 20cm, có 1200 vòng dây đặt không khí Cảm ứng từ bên ống dây 75.10-3 T Cường độ dòng điện chạy ống dây là: A A B 10 A C 15 A D 20 A Câu 30: Một vòng dây tròn bán kính 30cm có dòng điện chạy qua Cảm ứng từ tâm vòng dây 3,14.10 -5 T Cường độ dòng điện chạy vòng dây là: A A B 10 A C 15 A D 20 A Câu 31: Một dây dẫn dài căng thẳng trừ đoạn dây uốn thành vòng tròn bán kính 1,5cm Cho dòng điện 3A chạy dây dẫn Xác định cảm ứng từ tâm vòng tròn vòng tròn phần dây thẳng nằm mặt phẳng: A 5,6.10-5 T B 6,6.10-5 T C 7,6.10-5 T D 8,6.10-5 T Câu 32: Một dây dẫn dài căng thẳng trừ đoạn dây uốn thành vòng tròn bán kính 1,5cm Cho dòng điện 3A chạy dây dẫn Xác định cảm ứng từ tâm vòng tròn vòng tròn phần dây thẳng nằm mặt phẳng, chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau: A 15,6.10-5T B 16,6.10-5 T C 17,6.10-5 T D 18,6.10-5 T Câu 33: Một ống hình trụ dài 0,5m, đường kính 16cm Một dây dẫn dài 10m, quấn quanh ống dây với vòng khít cách điện với nhau, cho dòng điện chạy qua vòng 100A Cảm ứng từ lòng ống dây có độ lớn: A 2,5.10-3 T B 5.10-3 T C 7,5.10-3 T D 2.10-3 T Câu 34: Một ống dây dài 20cm, có 2400 vòng dây đặt không khí Cường độ dòng điện chạy vòng dây làg 15A Cảm ứng từ bên ống dây là: A 28.10-3 T B 56.10-3 T C 113.10-3 T D 226.10-3 T Câu 35: Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, vòng dây có dòng điện cường độ 0,5A chạy qua Tính toán thấy cảm ứng từ tâm khung 6,3.10-5T Bán kính khung dây là: A 0,1m B 0,12 m C 0,16 m D 0,19 m Câu 36: Dùng loại dây đồng đường kính 0,5mm, bên có phủ lớp sơn cách điện mỏng quấn quanh hình trụ tạo thành ống dây, vòng dây quấn sát Cho dòng điện 0,1A chạy qua vòng dây cảm ứng từ bên ống dây bằng: A 18,6.10-5T B 26,1.10-5T C 25.10-5T D 30.10-5T Câu 37: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 mm, lớp sơn cách điện bên mỏng Dùng sợi dây để quấn ống dây có dài 40cm Số vòng dây mét chiều dài ống dây là: A 936 B 1125 C 1250 D 1379 Câu 38: Một ống dây dài l = 25 cm có dòng điện I = 0,5A chạy qua đặt không khí Cảm ứng từ bên ống dây 6,28.10-3 T Số vòng dây quấn ống dây là: A 1250 B 2500 C 5000 D 10000 THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 Câu 39: Một dòng điện chạy dây tròn 10 vòng đường kính 20cm với cường độ 10A cảm ứng từ tâm vòng dây là: A 0,2π mT B 0,02π mT C 20π µT D 0,2 mT Câu 40: Một dây dẫn tròn mang dòng điện 20A, tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4πµT Nếu dòng điện qua vòng dây giảm 5A so với ban đầu cảm ứng từ tâm vòng dây là: A 0,3π µT B 0,5π µT C 0,2π µT D 0,6π µT Câu 41: Một ống dây dài 50cm có 1000 vòng dây mang dòng điện 5A Độ lớn cảm ứng từ lòng ống là: A 8π mT B 4π mT C mT D mT Câu 42: Một ống dây loại dây mà tiết diện có bán kính 0,5mm cho vòng sát Khi có dòng điện 20A chạy qua độ lớn cảm ứng từ lòng ống dây A mT B mT C 8π mT D 4π mT Câu 43: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8mm, điện trở R = 1,1Ω, lớp sơn cách điện bên mỏng Dùng sợi dây để quấn ống dây dài 40cm Cho dòng điện chạy qua ống dây cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 6,28.10-3T Hiệu điện hai đầu ống dây là: A 6,3 V B 4,4 V C 2,8 V D 1,1 V Câu 44: Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, vòng dây có dòng điện cường độ 0,5A chạy qua Theo tính toán thấy cảm ứng từ tâm khung 6,3.10-5T Nhưng đo thấy cảm ứng từ tâm 4,2.105 T, kiểm tra lại thấy có số vòng dây bị quấn nhầm chiều ngược chiều với đa số vòng khung Hỏi có số vòng dây bị quấn nhầm: A B C D DẠNG LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DÕNG ĐIỆN THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 I CÁC KIẾN THỨC – CÔNG THỨC CƠ BẢN Lực từ tác dụng lên dòng điện đặt từ trƣờng Lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt từ trường có: - Điểm đặt : trung điểm dòng điện I, B - Phương : với dòng điện I với đường sức từ, tức với mp - Chiều : xác định theo quy tắc bàn tay trái: "Đặt bàn tay trái duỗi thẳng cho đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện Khi ngón tay choãi 90o chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn" - Độ lớn: F IBl sin TH1: Nếu α = 00 α = 1800 => F = 0: dây dẫn // với cảm ứng từ không chịu tác dụng lực từ TH2: Nếu α = 900 => F = Fmax = IBl Trong đó: B độ lớn cảm ứng từ, đơn vị cảm ứng từ tesla, kí hiệu T; I I Dòng điện thẳng B = 2.107 ; Dòng điện tròn: B = 2π.107 N ; M P r R N I2 Ống dây : B = 4π.107 nI = 4π.107 I I1 L C l đoạn dây có dòng điện (m) B B, l góc từ trường B đoạn dây có dòng điện F D Lực tƣơng tác hai dòng điện thẳng song song Điểm đặt: trung điểm đoạn dây xét N Q Phương: nằm mặt phẳng hình vẽ vuông góc với dây dẫn Chiều : hướng vào dòng điện chiều, hướng xa hai dòng điện ngược chiều II Độ lớn: F = 2.10-7 l r Trong đó: l chiều dài đoạn dây dẫn, r khoảng cách hai dây dẫn II BÀI TẬP Câu 1: Một dậy dẫn thẳng dài mang dòng điện 20A, đặt từ trường có cảm ứng từ B = 5.10 -3T Đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ chịu lực từ 10-3N Chiều dài đoạn dây dẫn bao nhiêu? ĐS: l = 1cm Câu 2: Một đoạn dây dẫn dài 5cm đặt từ trường vuông góc với vectơ cảm ứng từ Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75A Lực từ tác dụng lên đoạn dây 3.10-2N Tính độ lớn Cảm ứng từ từ trường ĐS: B = 0,8T Câu 3: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6cm có dòng điện I = 5A đặt từ trường có cảm ứng từ B = 0,5T Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2N Tính góc hợp dây MN đường cảm ứng từ ĐS: = 300 Câu 4: Tính lực từ tác lên đoạn dây dẫn thẳng, dài 10cm mang dòng điện 5A đặt từ trường cảm ứng từ B = 0,08T Đoạn dây dẫn vuông góc với véc tơ cảm ứng từ B ĐS: F = 0,04N Câu 5: Một đoạn dây dẫn dài 0,2m đặt từ trường cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B góc = 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: F = 2.10-4 N THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC 10 CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 Câu 6: Một đoạn dây dẫn dài 0,8m đặt từ trường cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B góc = 600 Biết dòng điện I = 20A dây dẫn chịu lực từ F = 2.10 -2 N Độ lớn cảm ứng từ B bao nhiêu? ĐS: B = l,4.10-3 T Câu 7: Dây dẫn thẳng dài có dòng điện I1 = 15A qua đặt không khí a) Tính cảm ứng từ điểm cách dậy 15 cm b) Tính lực tác dụng lên 1m dây dòng điện I2 = 10A đặt song song, cách I1 15cm I2 ngược chiều ĐS: a) B = 2.10–5T; b) F = 2.10 – 4N Câu 8: Hai dòng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy chiều hai dây dẫn song song cách 50cm a) Xác định vectơ cảm ứng từ điểm M cách dòng I1 30cm; dòng I2 20cm b) Xác định vectơ cảm ứng từ điểm N cách dòng I1 30cm; dòng I2 40cm c) Hãy tính lực từ tác dụng lên mét chiều dài hai dây d) Hãy xác định điểm mà cảm ứng từ tổng hợp không Tại điểm có từ trường hay không? ĐS: a) BM = 0T; b) B = 2,24.10-6T; c) F = 2,4.10-6N; d) r1 = 30cm, r2 = 20cm Câu 9: Hai dòng điện cường độ I1 = 6A, I2 = 9A chạy hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều ngược nhau, đặt chân không cách khoảng a = 10cm Hãy tính lực từ tác dụng lên 0,5m chiều dài dây? ĐS: F = 5,4.10-5T Câu 10: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 10cm chân không, dòng điện hai dây chiều có cường độ I1 = 2A I2 = 5A Tính lực từ tác dụng lên 20cm chiều dài dây ĐS: F = 4.10-6 N Câu 11: Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt không khí Dòng điện chạy hai dây có cường độ 1A Lực từ tác dụng lên mét chiều dài dây có độ lớn 10-6N Tính khoảng cách hai dây ĐS: d = 20 cm Câu 12: Dây dẫn thẳng dài có dòng điện I1 = 15A qua đặt không khí a) Tính cảm ứng từ điểm cách dây 5cm b) Tính lực tác dụng lên 1m dây dòng điện I2 = 10A đặt song song, cách I1 15cm I2 ngược chiều ĐS: a) B = 2.10–5 T; b) F = 2.10–4 N Câu 13: Hai dòng điện thẳng đặt song song cách 20cm mang hai dòng điện chiều I1 = I2 = 20A, dòng điện thứ đặt song song với hai dòng điện thuộc mặt phẳng trung trực dòng I1, I2; cách mặt phẳng khoảng d Biết I3 = 10A ngược chiều với I1 a) Tính lực từ tác dụng lên 1m dòng I3 d = 10cm b) Tìm d để lực từ tác dụng lên 1m dòng I3 đạt cực đại, cực tiểu? ĐS: a) F = 4.10-4N; b) Fmax d = 10cm, Fmin d = 0cm Câu 14: Hai dòng điện thẳng dài vô hạn đặt song song cách 30cm mang hai dòng điện chiều I1 = 20A, I2 = 40A a) Xác định vị trí đặt dòng I3 để lực từ tác dụng lên I3 không b) Xác định chiều cường độ I3 để lực từ tác dụng lên I1 không Kiểm tra trạng thái dây I2 lúc này? ĐS: a) R = 10cm, R= 20cm, AB gần I2; b) I3 = 40/3A, I2 cân Câu 15: Qua đỉnh tam giác ABC đặt dây dẫn thẳng dài vuông góc với mặt phẳng ABC, có dòng điện I = 5A qua chiều Hỏi cần đặt dòng điện thẳng dài có độ lớn hướng nào, đâu để hệ dòng điện trạng thái cân ĐS: Đặt trọng tâm tam giác, trái chiều, độ lớn 5A Câu 16: Ba dây dẫn thẳng song song mặt phẳng thẳng đứng có a = 5cm hình vẽ Dây giữ cố định, I1 = 2I3 = 4A Dây tự do, I2 = 5A qua Tìm chiều di chuyển hai dây lực tác dụng lên 1m hai dây bắt đầu chuyển động I2 có chiều: a) Đi lên b) Đi xuống THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC 11 CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 ĐS: F = 4.10-4N Câu 17: Một dây thẳng MN = 25cm treo hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng Hệ đặt từ trường B hướng thẳng đứng từ lên, có B = 0,05T Cho dòng điện I = 5A qua dây MN a) Xác định lực từ tác dụng lên dây b) Xác định xác định góc lệch hai dây treo so với phương thẳng đứng Biết khối lượng dây MN 50g ĐS: a) F = 0,0625 N; b) 7,120 Câu 18: Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau, cách qua I1 ba đỉnh tam giác cạnh a = 4cm theo phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Cho dòng điện chạy qua có chiều với cường độ dòng điện I1 = 10A, I2 = I3 = 20A Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên I3 I2 mét dây dẫn có dòng điện I1? ĐS: F = 10-3N Câu 19: Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với qua ba đỉnh I2 tam giác theo phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Cho dòng điện chạy qua có chiều hình vẽ với cường độ dòng điện I1 = 10A, I2 = 20A; I3 = 30A Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mét dây dẫn có dòng điện I1 Biết I1 cách I2 I3 r1 = 8cm, r2 = 6cm hai I3 I1 dòng I2và I3 cách 10cm? -3 ĐS: F = 1,12.10 N Câu 20: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 10cm chân không, dòng điện hai dây chiều có cường độ I1 = 2A I2 = 5A Lực từ tác dụng lên 20cm chiều dài dây là: A lực hút có độ lớn 4.10-6 N B lực hút có độ lớn 4.10-7N C lực đẩy có độ lớn 4.10-7 N D lực đẩy có độ lớn 4.10-6 N Câu 21: Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt không khí Dòng điện chạy hai dây có cường độ 1A Lực từ tác dụng lên mét chiều dài dây có độ lớn 10 -6N Khoảng cách hai dây là: A 10 cm B 12 cm C 15 cm D 20 cm Câu 22: Hai vòng dây tròn bán kính R = 10cm đồng trục cách 1cm Dòng điện chạy hai vòng dây chiều, cường độ I1 = I2 = 5A Lực tương tác hai vòng dây có độ lớn là: A 1,57.10-4 N B 3,14.10-4 N C 4,93.10-4 N D 9,87.10-4 N Câu 23: Một đoạn dây dẫn dài 5cm đặt từ trường vuông góc với vectơ cảm ứng từ Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75A Lực từ tác dụng lên đoạn dây 3.10-2N Cảm ứng từ từ trường có độ lớn là: A 0,4 T B 0,8 T C 1,0 T D 1,2 T Câu 24: Đoạn dây dẫn dài 10cm mang dòng điện 5A đặt từ trường có cảm ứng từ 0,08T Đoạn dây đặt vuông góc với đường sức từ Lực từ tác dụng lên đoạn dây là: A 0,01 N B 0,02 N C 0,04 N D N Câu 25: Đoạn dây dẫn dài 10cm mang dòng điện 5A đặt từ trường có cảm ứng từ 0,08T Đoạn dây đặt hợp với đường sức từ góc 300 Lực từ tác dụng lên đoạn dây là: A 0,01 N B 0,02 N C 0,04 N D 0,05 N Câu 26: Đặt dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện 20A từ trường có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với dây, người ta thấy 50cm dây chịu lực từ 0,5N Cảm ứng từ có độ lớn A T B 0,5 T C 0,05 T D 0,005 T Câu 27: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách 4cm Dòng điện chạy hai dây có cường độ I Lực từ tác dụng lên đoạn dây dài 20cm dây có độ lớn 10-4N Cường độ I bằng: A 10A B 25A C 50A D 100A Câu 28: Lực từ từ trường B = 4.10-3T tác dụng lên dòng điện I = 5A, dài l = 20cm, đặt hợp với từ trường góc 1500 có độ lớn là: A 2.10-3N B 5.10-4N C .10-4N D 2.10-4N THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC 12 CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 [...]... chiều di chuyển của hai dây và lực tác dụng lên 1m hai dây khi nó bắt đầu chuyển động khi I2 có chiều: a) Đi lên b) Đi xuống THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC 11 CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 ĐS: F = 4.10-4N Câu 17: Một dây thẳng MN = 25cm được treo bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng Hệ được đặt trong từ trường đều B hướng thẳng đứng từ dưới lên, có B = 0,05T Cho dòng điện... dẫn thẳng, dài song song và cách nhau 10cm trong chân không, dòng điện trong hai dây cùng chiều có cường độ I1 = 2A và I2 = 5A Tính lực từ tác dụng lên 20cm chiều dài của mỗi dây ĐS: F = 4.10-6 N Câu 11: Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí Dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ 1A Lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của mỗi dây có độ lớn là 10-6N Tính khoảng cách giữa hai... 5A, dài l = 20cm, đặt hợp với từ trường góc 1500 có độ lớn là: A 2.10-3N B 5.10-4N C .10-4N D 2.10-4N THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC 12 CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 ... CAO LỚP 10, 11, 12 Câu 10: Cuộn dây tròn gồm 100 vòng dây đặt không khí Cảm ứng từ tâm vòng dây 6,28.10 -6T Tìm dòng điện qua cuộn dây, biết bán kính vòng dây R = 5cm ĐS: I = 5mA Câu 11: Ống dây... Đi lên b) Đi xuống THẦY SAN ĐT 0964 889 884, NHẬN DẠY KÈM, DẠY NHÓM, ÔN THI ĐẠI HỌC 11 CHẤT LƢỢNG CAO LỚP 10, 11, 12 ĐS: F = 4.10-4N Câu 17: Một dây thẳng MN = 25cm treo hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng... Tính cảm ứng từ tại: a) O cách dây 4cm b) M cách dây 8cm ĐS: a) B = 10–4T; b) B = 2,5.10–5T Câu 11: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32cm không khí, dòng điện chạy dây I1 = 5A, dòng điện