Giải sbt vật lí 11 bài (22)

Bài 21 Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt Bài 21 1 trang 52 Sách bài tập Vật Lí 11 Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại một điểm M có độ lớ[.]

Bài 21: Từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt Bài 21.1 trang 52 Sách tập Vật Lí 11: Cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài gây điểm M có độ lớn tăng lên A điểm M dịch chuyển theo hướng vng góc với dây rời xa dây B điểm M dịch chuyển theo hướng vng góc với dây lại gần dây C điểm M dịch chuyển theo hướng song song với dây D điểm M dịch chuyển theo đường sức từ dòng điện Lời giải: Cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài gây điểm M có độ lớn tăng lên điểm M dịch chuyển theo hướng vng góc với dây lại gần dây Đáp án B Bài 21.2 trang 52 Sách tập Vật Lí 11: Cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn gây tâm O vòng dây có độ lớn giảm A cường độ dịng điện tăng dần B cường độ dòng điện giảm dần C số vịng dây dẫn có tâm O tăng dần D đường kính vịng dây dẫn giảm dần Lời giải: Cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn gây tâm O vịng dây có độ lớn giảm cường độ dòng điện giảm dần Đáp án B Bài 21.3 trang 52 Sách tập Vật Lí 11: Cảm ứng từ dịng điện chạy qua ống dây dẫn hình trụ gây bên ống dây có độ lớn tăng lên A độ dài ống dây hình trụ tăng B đường kính ống dây hình trụ giảm C số vòng dây quấn đơn vị dài ống dây hình trụ tăng D cường độ dịng điện chạy qua ống dây hình trụ giảm Lời giải: Cảm ứng từ dòng điện chạy qua ống dây dẫn hình trụ gây bên ống dây có độ lớn tăng lên số vịng dây quấn đơn vị dài ống dây hình trụ tăng dần Đáp án C Bài 21.4 trang 52 Sách tập Vật Lí 11: Dịng điện cường độ 12 A chạy qua dây dẫn thẳng dài gây điểm M khơng khí từ trường có cảm ứng từ 1,6.10-5 T Khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn thẳng A 15 cm B 1,5 cm C 150 cm D 0,15 cm Lời giải: Áp dụng công thức B  2.107 I r Khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn thẳng có dòng điện cường độ I = 12A: r  2.107 I 12  2.107  15cm B 1,6.105 Đáp án A Bài 21.5 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Một dòng điện chạy vòng dây dẫn bán kính 5,8 cm gây tâm vịng dây từ trường có cảm ứng từ 1,3.10-4 T Cường độ dòng điện chạy vòng dây dẫn A 1,2 A B 20 A C 12 A D 2,5 A Lời giải: Áp dụng công thức: B  2107 I r Cường độ dòng điện vòng dây dẫn: Br 1,3.104.5,8.102 I   12A 2.107 2.3,14.107 Đáp án C Bài 21.6 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Một ống dây dẫn hình trụ dài 31,4 cm (khơng lõi sắt) gồm 1200 vịng có dòng điện cường độ 2,5 A chạy qua Biết đường kính ống dây nhỏ so với độ dài Cảm ứng từ bên ống dây A 2.1 T B 0,12.10-3T C 1,2T D 12.10-3T Lời giải: Áp dụng cơng thức tính cảm ứng từ: B  4107 N I l Ta tìm cảm ứng từ bên ống dây dẫn: B  4.3,14.107 1200 2,5  12.103 T 2 31,4.10 Đáp án D Bài 21.7 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng dài đặt nằm ngang khơng khí gây điểm cách 4,5 cm cảm ứng từ có độ lớn 2,8.10-4 T Xác định : a) Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng b) Độ lớn cảm ứng từ dòng điện gây điểm cách 10 cm Lời giải: Áp dụng công thức B = 2.10-7 I r a) Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng dài B1r1 2,8.104.4,5.102 I   63A 2.107 2.107 b) Cảm ứng từ dịng điện có cường độ I = 63 A chạy qua dây dẫn thẳng dài đặt nằm ngang khơng khí gây điểm N cách khoảng r2 = 10 cm : B2  2.107 I 63  2.107  1,26.104 T 2 r2 10.10 Bài 21.8 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Một dây dẫn thẳng dài 1,4 m đặt từ trường có cảm ứng từ 0,25 T Khi dịng điện cường độ 12 A chạy qua dây dẫn dây dẫn bị tác dụng lực 2,1 N Xác định góc hợp hướng dịng điện chạy qua dây dẫn hướng cảm ứng từ Lời giải: Ta có: F = BIlsinα ⇒ Góc hợp hướng dòng điện chạy qua dây dẫn hướng cảm ứng từ sin   F 2,1   0,5    30 BIl 0,25.12.1,4 Bài 21.9 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Cho dòng điện cường độ 20 A chạy qua dây đồng có tiết diện 1,0 mm2 uốn thành vịng trịn đặt khơng khí Khi cảm ứng từ tâm vịng dây đồng có độ lớn 2,5.10-4 T Cho biết dây đồng có điện trở suất l,7.10-8 Ω.m Xác định hiệu điện hai đầu vịng dây đồng Lời giải: Áp dụng cơng thức B =  10-7 I r ⇒ bán kính vịng dây: r  2.107 I 20  2.3,14.107  5cm B 2,5.104 Hiệu điện hai đầu dây vịng dây đồng tính theo cơng thức: l 2r U  IR  I  I S S ⇒ U  20.1,7.108 2.3,14.5.102  107mV 106 Bài 21.10 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Xác định số vịng dây có centimét dọc theo chiều dài ống dây dẫn hình trụ (khơng lõi sắt) để cảm ứng từ bên ống dây dẫn có độ lớn khơng nhỏ 8,2.10-3T dịng điện ống dây có cường độ 4,35 A Lời giải: Áp dụng cơng thức Trong n N l B  4107 N I l = 4π.10-7.nI số vòng dây quấn đơn vị dài ống dây dẫn Như vậy, muốn B ≥ 8,2.10 -3 T, ta phải có : B = 4.3,14.10-7n.4,35 ≥ 8,2.10-3 Từ suy số vịng dây quấn đơn vị dài ống dây dẫn: n 8,2.103  1500 vòng/m = 15 vòng/cm 4.3,14.107.4,35 Bài 21.11 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Hai đoạn dây dẫn thẳng dài có dịng điện chạy qua đặt song song cách 12 cm khơng khí Dây dẫn thứ dài 2,8 m bị dây dẫn thứ hai hút lực 3,4.103 N dòng điện dây dẫn thứ có cường độ 58 A Xác định cường độ chiều dòng điện chạy dây dẫn thứ hai Biết trung điểm hai đoạn dây nằm đường thẳng vng góc với hai dây Lời giải: Cảm ứng từ B2 dòng điện cường độ I2 chạy dây dẫn thứ hai gây điểm M cách khoảng d = 12 cm nằm dây dẫn thứ nhất, có phương vng góc dây dẫn thứ có độ lớn : B2  2.107 I2 d Dòng điện cường độ I1 chạy dây dẫn thứ có độ dài l1 = 2,8 m bị cảm ứng từ với hút lực F2  3,4.103 N B2 hướng vng góc có phương, chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái có độ lớn bằng: F2 = B2I1l1 Vì hai dịng điện I1 I2 chạy hai dây dẫn thẳng song song hút nhau, nên hai dịng điện phải có chiều giống Thay B2 vào cơng thức F2, ta tìm cường độ dòng điện chạy dây dẫn thứ hai: I2  F2d 3,4.103.12.102   12,6A 2.107.I1l1 2.107.58.2,8 Bài 21.12* trang 54 Sách tập Vật Lí 11: Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song cách 10 cm khơng khí Dịng điện chạy qua hai dây dẫn theo chiều ngược có cường độ 5,0 A Xác định cảm ứng từ điểm nằm cách hai dây dẫn đoạn 10 cm Lời giải: Giả sử hai dòng điện I1 I2 chạy ngược chiều qua hai dây dẫn song song vng góc với mặt phẳng Hình 21.1G - Tại M : Vectơ cảm ứng từ B1 dòng điện I1 gây có gốc M, vng góc với MC có chiểu hình vẽ Vectơ cảm ứng từ B2 dịng điện I2 gây có gốc M, vng góc MD có chiều hình vẽ Nhận xét thấy CMD tam giác có cạnh a góc (CMD) = 60°,   nên B1,B2  1200 Mà B1  B2  2.107 I1  2.107  105 T 2 a 10.10 ⇒ Vectơ cảm ứng từ tổng hợp M nằm trùng với đường chéo hình bình hành đồng thời cịn hình thoi (vì B1 = B2) Như vậy, vectơ nằm đường phân giác góc B1 B2 , hướng lên có phương vng góc với đoạn CD Mặt khác,     B;B1 = B;B2 = 60°     nên tam giác tạo B;B1 B;B2 tam giác đều, có cạnh nhau: B = B1 = B2 = 1,0.10-5 T  ... Lời giải: Áp dụng cơng thức tính cảm ứng từ: B  4107 N I l Ta tìm cảm ứng từ bên ống dây dẫn: B  4.3,14.107 1200 2,5  12.103 T 2 31,4.10 Đáp án D Bài 21.7 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: ... cảm ứng từ Lời giải: Ta có: F = BIlsinα ⇒ Góc hợp hướng dịng điện chạy qua dây dẫn hướng cảm ứng từ sin   F 2,1   0,5    30 BIl 0,25.12.1,4 Bài 21.9 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Cho dịng... đơn vị dài ống dây dẫn: n 8,2.103  1500 vòng/m = 15 vòng/cm 4.3,14.107.4,35 Bài 21 .11 trang 53 Sách tập Vật Lí 11: Hai đoạn dây dẫn thẳng dài có dịng điện chạy qua đặt song song cách 12 cm