Da vat ly 11 hk2 bak

Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 ĐÁP ÁN VẬT LÝ 11 HK2 I KIẾN THỨC CƠ BẢN Từ trường  Xung quanh mỗi nam châm hay mỗi dịng điện tồn tại một từ trường.   Từ trường là một dạng vật chất mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện lực từ tác dụng lên một nam châm hay  một dịng điện đặt trong khoảng khơng gian có từ trường.   Tại một điểm trong khơng gian có từ trường, hướng của từ trường là hướng Nam - Bắc của kim nam châm  nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên PHẦN IV TỪ TRƯỜNG  Đường sức từ là những đường vẽ ở trong khơng gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có  phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó.   Các tính chất của đường sức từ:   Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ vẽ được 1 đường sức từ.   Các đường sức từ là các đường cong kín, cịn gọi là từ trường xốy.   Nơi nào cảm ứng từ lớn thì các đường sức từ dày hơn, nơi nào cảm ứng từ nhỏ hơn thì đường sức từ ở đó  vẽ thưa hơn.  Cảm ứng từ  Tại mỗi điểm trong khơng gian có từ trường xác định một véc tơ cảm ứng từ:   Có hướng trùng với hướng của từ trường;   Có độ lớn bằng  B  F , với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dịng điện có độ dài   , cường độ  I. I, đặt vng góc với hướng của từ trường tại điểm đó.   Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T).   Từ trường đều là từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. Đường sức từ của từ trường đều  là các đường thẳng song song, cách đều nhau.  Baøi Chuyên đề TỪ TRƯỜNG CỦA DÂY DẪN CĨ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT Dạng Từ trường dây dẫn có hình dạng đặc biệt A Phương pháp giải Từ trường dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài vơ hạn  Đường sức từ của dịng điện thẳng có dạng các đường trịn đồng  tâm.   Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải:  “Đặt bàn tay phải nắm lấy dây dẫn cho chiều ngón M  chiều dịng điện, chiều quấn ngón tay cịn lại chiều đường sức từ”     Độ lớn cảm ứng từ do dịng điện thẳng dài vơ hạn gây ra tại một  Chiều vectơ   tại điểm M  I r điểm:  B  2.107    Tư Duy Mở 2020 Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 Trong đó: B cảm ứng từ (T), I cường độ dòng điện chạy dây dẫn (A), Cảm ứng từ điểm M cách dây dẫn đoạn r dây dẫn điện có:  Điểm đặt M  Phương phương tiếp tuyến với đường tròn (O, r) M  Chiều chiều đường sức từ.  Chú ý: Nếu dây dẫn có chiều dài hữu hạn thì cảm ứng từ do dây dẫn gây ra tại  Quy tắc nắm bàn tay phải I r M được tính theo cơng thức:  B  107  sin 1  sin     I : C- êng ®é dòng điện(A) Trong ú: r OM m khoảng cá ch từ M đến dây AB       BMO  1  AMO,  Nhận thấy khi AB =    1       A  1  O  2  I  B  I   I  B  10 7  sin  sin   2.10 7   r 2 r Từ trường dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên r khoảng cách từ dây dẫn đến điểm xét   M   Các đường sức từ có chiều được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải: “Khum ban tay phải theo chiều dịng điện vịng dây, ngón chỗi chiều đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dịng điện”   Độ lớn của cảm ứng từ tại tâm vịng dây  I r có độ lớn:  B  2.107    Trong đó: r bán kính vịng dây (m), Quy tắc nắm bàn tay phải    với dòng điện tròn  I cường độ dòng điện (A)  Nếu khung dây gồm N vịng dây quẫn sít  thì:  B  2.107 Dạng đường sức dịng điện trịn  I.N   r Từ trường dòng điện chạy ống dây dẫn hình trụ  Bên trong ống dây, các đường sức song song với trục ống  dây và cách đều nhau (nếu chiều dài ống dây lớn hơn nhiều so  với đường kính tiết diện ngang thì từ trường là đều).   Chiều của đướng sức bên trong ống dây được xác định theo  quy tắc nắm tay phải “đặt bàn tay phải nắm lại dọc theo ống dây, chiều quấn ngón tay chiều dịng điện, chiều tiến ngón chiều đường sức từ bên ống dây”   Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:  B  4.107 Lớp Học Thầy Dũng N.I  4.107 n.I     Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 N )   B VÍ DỤ MẪU Ví dụ 1: Một dây dẫn thẳng dài vơ hạn, dịng điện chạy trong dây có cường độ I = 10 A.   1) Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ do dịng điện trên gây ra tại:  a) Điểm M nằm cách dây dẫn 5cm.  b) Điểm N nằm cách dây dẫn 8 cm.  2) Ở điểm D có cảm ứng từ là 2.10-5 T, điểm D nằm cách dây dẫn 1 đoạn bằng bao nhiêu ?  Hướng dẫn giải I r Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên Trong đó: N số vòng dây ống dây,  chiều dài ống dây (m), n mật độ vòng dây (với n  Độ lớn cảm ứng từ do dịng điện thẳng gây ra tại một điểm được xác định theo cơng thức:  B  2.107 . Như  vậy nếu có được cường độ dịng điện và khoảng cách từ điểm đang xét tới dây dẫn chứa dịng điện là ta sẽ  giải quyết được bài tốn.  1) Xác định độ lớn cảm ứng từ  I r 10  4.105  T    0,05 I r 10  2,5.105  T    0,08   a) Cảm ứng từ tại M:  BM  2.107  2.107   b) Cảm ứng từ tại N:  BN  2.107  2.107 2) Khoảng cách từ D đến dịng điện  I r Nếu có cảm ứng từ, u cầu tìm khoảng cách thì từ cơng thức   B  2.107  ta suy ra r là xong.    I r Ta có:  BD  2.107  r  2.107 I  0,1 m   10  cm    B Ví dụ 2: Một dây dẫn thẳng dài vơ hạn xun qua và vng góc với mặt phẳng hình vẽ  y  tại điểm O. Cho dịng điện I = 6A có chiều như hình vẽ. Xác định vecto cảm ứng từ tại  các điểm: A (x = 6cm; y = 2cm), B (x = 0cm; y = 5cm), C (x = -3cm ; y = -4cm), D (x  I  = 1cm ; y = -3cm)  x  Hướng dẫn giải Để xác định vecto cảm ứng từ tại một điểm do dịng điện thẳng dài vơ hạn gây ra tại một điệm ta cần xác định:   + Điểm đặt (vị trí cần xác định cảm ứng từ).  + Phương và chiều của nó (áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải).  I r + Độ lớn. (áp dụng cơng thức:  B  2.107 )  y  6    I  2  A  Sau đây ta sẽ đi vào tìm vecto cảm ứng từ tại 4 điểm theo đề yêu cầu.  a) Vecto cảm ứng từ A Cảm ứng từ tại A có:   x  + Điểm đặt tại A.   + Phương và chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. Phương  BA vng góc với IA và chiều theo hướng ngược  chiều kim đồng hồ (như hình vẽ).  Tư Duy Mở 2020 Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion  0934101968   Khoảng cách từ A đến dòng điện:  rA  x 2A  y 2A  62  2  10  cm    + Độ lớn cảm ứng từ tại điểm A:  BA  2.107 I  2.107  1,9.105  T    rA 10.102 b) Vecto cảm ứng từ B Cảm ứng từ tại B có:   + Điểm đặt tại B.   + Phương và chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. Phương  BB vng góc với IB và  y    B  chiều theo hướng ngược chiều kim đồng hồ (như hình vẽ).   Để tìm độ lớn của  BB , trước tiên ta tìm:     x    Khoảng cách từ B đến dịng điện:   rB  x 2B  y 2B  02  52   cm    + Độ lớn cảm ứng từ tại điểm B:   BB  2.107 I  I  2.107  2,4.105  T  rB 5.10 2 c) Vecto cảm ứng từ C y  Cảm ứng từ tại C có:     C  + Điểm đặt tại C.   + Phương và chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. Phương  BC vng góc với IC và chiều  x  I  theo hướng ngược chiều kim đồng hồ (như hình vẽ).   Để tìm độ lớn của  BC , trước tiên ta tìm:       Khoảng cách từ C đến dịng điện:  rC  x C2  y C2  32  42   cm    + Độ lớn cảm ứng từ tại điểm C:   BC  2.107 Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên Để tìm độ lớn của  BA , trước tiên ta tìm:     I  2.107  2,4.105  T    rC 5.10 2 d) Vecto cảm ứng từ D x  Cảm ứng từ tại C có:   I  + Điểm đặt tại C.     + Phương và chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. Phương  BD vng góc với ID và chiều  y  theo hướng ngược chiều kim đồng hồ (như hình vẽ).  D   Để tìm độ lớn của  BD , trước tiên ta tìm:       Khoảng cách từ D đến dòng điện:  rD  x D2  y D2  12   3  10  cm    + Độ lớn cảm ứng từ tại điểm D:  BD  2.107 I  2.10 7  3,8.105  T    2 rD 10.10 Ví dụ 3: Một khung dây có N vịng dây như nhau dạng hình trịn có bán kính 5cm. Cho dịng điện có cường  độ I = 5 A chạy qua khung dây. Hãy xác vecto cảm ứng từ tại tâm của khung dây trong các trường hợp:  a) Khung dây có 1 vịng dây (N = 1)  b) Khung dây có 10 vịng dây (N = 10)  Hướng dẫn giải   Để xác định vecto cảm ứng từ do dòng điện tròn gây ra tại tâm vòng dây ta cần xác định:   Lớp Học Thầy Dũng Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968   + Điểm đặt (tâm vịng dây).    + Phương và chiều của nó (áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải).  I r   Nếu khung dây gồm N vịng dây thì độ lớn sẽ là:  B  2.107 NI   r   Sau đây ta sẽ tìm vecto cảm ứng từ tại tâm khung dây trong hai trường hợp theo đề u cầu.  a) Khung dây có vịng dây (N = 1) Cảm ứng từ tại tâm O có:     + Điểm đặt tại O.   O    + Phương và chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. Phương  B1 vng góc với mặt phẳng  I  khung dây và chiều hướng xuống (nếu dịng điện cùng chiều kim đồng hồ). (như hình vẽ).  I r   + Độ lớn:  B  2.107  2.107  2.105  T     0,05 b) Khung dây có 10 vịng dây (N = 10) Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên   + Độ lớn. (áp dụng cơng thức:  B  2.107 )  Cảm ứng từ gây ta tại tâm của khung dây gồm nhiều vịng dây có điểm đặt, phương và chiều giống cảm ứng  từ của 1 vịng dây, chỉ khác nhau về độ lớn .  Độ lớn cảm ứng từ của khung dây có 10 vịng dây:  B10  2.107 N.I 10.5  2.107  2.104  T    r 0,05 Hay  B10  NB1  10B1  2.104  T    Ví dụ 4: Dùng một dây đồng đường kính d = 0,8 mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình  trụ có đường kính D = 2 cm, chiều dài 40 cm để làm một ống dây, các vịng dây quấn sát nhau. Muốn từ  trường có  cảm ứng từ bên trong ống dây bằng 2.10-3T thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao  nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng 1,76.10-8m.  Hướng dẫn giải + Gọi N là số vịng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vịng quấn, để  quấn hết chiều dài ống dây    thì phải cần N vịng quấn nên ta có:  N.d    N   d N   500 (vòng)  d N  B  4A   4.107.n L L + Điện trở của dây quấn:  R      (*)  S d + Ta có:  B  4.107 .I  I  + Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn:  C  2r  D   + Chiều dài dây quấn:  L  N.C  N.D   Thay vào (*) ta được:  R   N.D 4N.D    1,1   d d + Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây: U = IR = 4,4 V   C BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Một dây thẳng dài vơ hạn mang dịng điện I = 0,5A đặt trong khơng khí.  Tư Duy Mở 2020 Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 a) Tính cảm ứng từ tại M cách dịng điện 4 cm.  Bài Một dịng điện có cường độ I = 5A chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Xác định cảm ứng từ tại hai  M điểm M, N. Cho biết M, N và dịng điện nằm trong mặt phẳng hình vẽ và M, N cách  dịng điện một đoạn d = 4 cm  I Bài Dịng điện có cường độ 2 A chạy cùng chiều qua hai dây dẫn thẳng chập sát lại.  Tính cảm ứng từ do hai dây dẫn gây ra tại nơi cách chúng 5 cm.   N Bài Cuộn dây trịn có bán kính R = 5 cm (gồm 100 vịng dây quấn nối tiếp cách điện nhau) đặt trong khơng  khí có dịng điện I chạy qua mỗi vịng dây, từ trường ở tâm vịng dây là B = 5.10-4 T. Tìm I.  Bài Cho các dịng điện trịn có chiều của vectơ cảm ứng từ tại  tâm O có chiều như hình vẽ, hãy xác định chiều các dịng điện  trong vịng dây.  O  O    I  I  Hình b  Hình a    Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên b) Cảm ứng từ tại N bằng 10-6T. Tính khoảng cách từ N đến dịng điện.  Bài Dùng 1 dây dẫn uốn thành hình trịn và cho dịng điện có cường độ I = 10 A chạy qua vịng dây, cảm  ứng từ do dịng điện gây ra tại tâm của vịng trịn có giá trị là 4.10-5 T. Hãy xác định bán kính của khung dây  trên ?  Bài Cuộn dây trịn dẹt gồm 20 vịng, bán kính là  cm. Khi có dịng điện đi vào thì tại tâm của vịng dây  xuất hiện từ trường là B = 2.10-3 T. Tính cường độ dịng điện trong cuộn dây.  Bài Cuộn dây trịn bán kính R = 5 cm gồm 40 vịng dây quấn nối tiếp với nhau, đặt trong khơng khí có  dịng điện I chạy qua mỗi vịng dây.   a) Từ trường ở tâm O vịng dây là B = 5.10-4 T. Tính I.   b) Nếu dịng điện qua dây tăng lên gấp đơi, bán kính vịng dây giảm đi một nửa. Thì cảm ứng từ tại tâm O có  giá trị là bao nhiêu ?   Bài Cuộn dây trịn bán kính 2π cm, 100 vịng, đặt trong khơng khí có dịng điện 2 A chạy qua.   a) Tính cảm ứng từ tại tâm vịng dây.   b) Tăng chu vi của dịng điện trịn lên 2 lần mà vẫn giữ ngun cường độ dịng điện. Hỏi độ lớn cảm ứng từ  tại tâm dịng điện lúc này bằng bao nhiêu?   Bài 10 Hãy xác định chiều của dịng điện hoặc chiều của các đường sức từ bên trong ống dây được cho bởi  các hình sau:      I  Hình a  Lớp Học Thầy Dũng Hình b  Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 Bài 11 Một ống dây dài 50 cm, cường độ dịng điện chạy qua mỗi vịng dây là 2A. Cảm ứng từ bên trong ống  dây có độ lớn B = 8.10-4. Hãy xác định số vịng dây của ống dây ?  được quấn đều theo chiều dài ống dây. Ống dây khơng có lõi sắt và đặt trong khơng khí. Cường độ dịng điện  đi qua dây dẫn là 0,5 A. Tìm cảm ứng từ bên trong ống dây.  Bài 13 Một ống dây hình trụ có chiều dài 1,5m gồm 4500 vịng dây.  a) Xác định cảm ứng từ trong lịng ống dây khi cho dịng điện I = 5A chạy trong ống dây ?  b) Nếu ống dây tạo ra từ trường có B = 0,03T thì I bằng bao nhiêu?  Bài 14 Một sợi dây đồng có bán kính 0,5 mm. Dùng sợi dây này để quấn một ống dây dài  20 cm. Cho dịng  điện có cường độ 5 A chạy qua ống dấy. Hãy xác định từ trường bên trong ống dây.  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên Bài 12 Một ống dây thẳng dài 20 cm, đường kính D = 2 cm. Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300 m  Bài 15 Một ống dây có chiều dài 10 cm, gồm 2000 vịng dây. Cho dịng điện chạy trong ống dây thì thấy cảm  ứng từ trong ống dây là 2.10-3T.  a) Hãy xác định số vịng dây trên 1 m chiều dài ống dây ?  b) Cường độ dịng điện bên trong ống dây ?  Bài 16 Một ống dây có chiều dài 20 cm, gồm 500 vịng dây, cho cường độ dịng điện I = 5A chạy trong ống  dây.  a) Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây ?  b) Nếu đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vịng dây và cường độ dịng điện lên 2 lần thì cảm ứng từ bên  trong ống dây lúc này có độ lớn là bao nhiêu?  c) Cần phải dùng dịng điện có cường độ bao nhiêu để cảm ứng từ bên trong ống dây giảm đi một nửa so với  câu a.   Bài 17 Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 mm, điện trở R = 1,1 . Dùng sợi dây này để quấn một ống  dây dài 40 cm. Cho dịng điện chạy qua ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 2.10-3 T.  Hãy xác định:  a) Số vịng dây trên 1 met chiều dài?  b) Hiệu điện thế ở 2 đầu ống dây?  Bài 18 Một dây đồng có đường kính d = 0,8 mm có phủ sơn cách điện mỏng quấn quanh một hình trụ đường  kính D = 5 cm để tạo thành một ống dây. Khi nối ống dây với nguồn E = 4 V, r = 0,5  thì cảm ứng từ trong  lịng ống dây là B = 5.10-4 T. Tìm cường độ dịng điện trong ống và chiều dài ống dây, biết điện trở suất của  dây quấn là  = 1,76.10-8 .m.  Bài 19 Một sợi dây đồng có điện trở R = 1,1 , đường kính D= 0,8 mm, lớp sơn cách điện bên ngồi rất  mỏng. Người ta dùng dây đồng này để quấn một ống dây có đường kính d = 2cm, dài l = 40cm. Hỏi muốn từ  trường trong lịng ống dây có cảm ứng từ B = 6,28.10-3 T thì phải đặt ống dây vào hiệu điện thế là bao nhiêu.  Cho biết điện trở suất của đồng là  = 1,76.10-8 .m. Coi rằng các vịng dây quấn sát nhau.  D HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài I r a) Cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 4 cm:  B  2.107  2.107 0,5  2,5.106  T    0,04 b) Khoảng cách từ điểm N đến dòng điện  Tư Duy Mở 2020 Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion I r I  0,1 m   10  cm    B Bài + Vì M và N cùng cách dịng điện một đoạn d = 4 cm nên cảm ứng từ do dịng điện  M gây ra tại M và N có cùng độ lớn.   I r Ta có :  B  2.107  2.107 I  2,5.105  T    0,04 N  + Chiều của các vectơ cảm ứng từ tại M và N được biểu diễn như hình vẽ  Bài + Hai dây dẫn có cùng dịng điện I = 2 A và cùng chiều, khi đặt sát nhau thì có thể xem như một dây dẫn có  dịng điện I/ = 4 A và có chiều cùng chiều với dịng điện lúc ban đầu nên cảm ứng từ do hai dây gây ra tại  điểm M cách chúng 5 cm có độ lớn đúng bằng cảm ứng từ tổng hợp do hai dây gây ra tại M.  I r   Do đó:  BM  2.107  2.107  1,6.105  T    0,05 Bài + Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:  B  2.107 + Do đó:  I  N.I   r R.B 5.102.5.104   0,  A    2.107.N 2.107.100 Bài Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều của  O  O  dịng điện có chiều như hình I    Bài Hình a  I  Hình b  I + Cảm ứng từ tại tâm của vịng dây:  B  2.10   r 7 + Do đó:  r  2.107 I 10  2.107  0,05  m    cm    B 4.105   Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên Ta có:  B  2.107  r  2.107 0934101968 Bài + Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:  B  2.107 + Do đó:  I  N.I   r r.B .102.2.103   5 A    7 2.10 N 2.107.20 Bài a) Cảm ứng từ tại tâm của vịng dây gồm N vịng:  B  2.107   Do đó:  I  N.I   r B.r  3,125  A    2.107.N b) Từ cơng thức  B  2.107 N.I  ta thấy khi I tăng 2 và r giảm đi một nửa thì cảm ứng từ B tăng 4 lần nên ta  r có:  B/  4B  20.104 T   Bài a) Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:  B  2.107 Lớp Học Thầy Dũng N.I  2.103  T    r Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 b) Chu vi vịng trịn:  C  2r   khi tăng chi vi 2 lần thì bán kính r cũng tăng 2 nên bán kính mới lúc này là:  r /  2r   N.I N.I B  2.107   103  T    r/ 2r Bài 10 + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay    phải ta xác định được chiều của  đường sức từ và chiều của dịng  điện trong mạch như hình.  I  Hình b  I  Hình a  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên + Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:   B/  2.107 Bài 11 + Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:  B  4.107 + Do đó:  N  N.I     B. 8.104.0,5   500  vòng  7 4.10 I 4.107.2 Bài 12 + Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn:  C  2R  D   + Số vòng quấn được ứng với chiều dài L = 300 m là:  N  + Cảm ứng từ bên trong ống dây:  B  4.107 L L    C D N L I  4.107 I  0,015  T     D. Bài 13 a) Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:  B  4.107 b) Dòng điện I trong ống dây:  I  N.I  0,0188  T      B.  7,96  A    4.107.N Bài 14 + Gọi N là số vịng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vịng quấn, để  quấn hết chiều dài ống dây    thì phải cần N vịng quấn nên ta có:  N.d    N   d  2R n 2R  1000 (vịng/m)  + Ta có: B = 4.10-7.n.I  = 6,28.10-3 T  Bài 15 a) Số vịng dây trên 1 mét chiều dài:  n  b) Dịng điện chạy trong dây:  I  N  2.10  (vòng/m)   B  0, 25  A    4.107.n Bài 16 a) Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:  B  4.107 b) Ta có  B  4.107 N.I  0,0157  T      N.I  nên nếu đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vịng dây và cường độ dịng điện lên 2   lần thì cảm ứng từ bên trong ống dây lúc này tăng lên 2 lần. Do đó ta có:  B/  2B  0,0314  T    Tư Duy Mở 2020 Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion   Do đó:  I /  N.I  nên để B giảm 2 lần thì I phải giảm 2 lần.    I  2,5  A    Bài 17 a) Gọi N là số vịng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vịng quấn, để  quấn hết chiều dài ống dây    thì phải cần N vịng quấn nên ta có:  N.d    N   d n d  1250 (vịng/m)  b) Ta có: B = 4.10-7.n.I   + Dịng điện chạy trong dây:  I  B  4A   4.107.n + Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây: U = IR = 4,4 V  Bài 18 + Mật độ vòng dây:   n  1   1250  (vòng/m)  d 0,8.103 + Cảm ứng từ:  B  4.107.n.I  I  + Lại có:  I  B  1 A    4.107.n E E  R   r  3,5    Rr I   0,8.103 2     d  R.   3,5    4  R.S    99,96 m   + Chiều dài dây dẫn (dây quấn):            1,76.108 + Số vòng dây:  N   99,96   636,36  (vòng)  D .0, 05 + Chiều dài ống dây:  L  N  0,51 m    n Bài 19 Điện trở sợi dây đồng:  R   L S    Chiều dài sợi dây đồng:  L  L D2  RD 4     1,1. 0,8.103 4.1, 76.108   31,5m    Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn:  C  2R  d   Số vòng dây đồng quấn được trên ống dây:   N  L C  31,5 .2.102  500  vòng.  N I  l Bl 6,28.103.0, Dòng điện chạy trong dây:  I     A   7 4.10 N 4.107.500 Cảm ứng từ trong ống dây:  B  4.107 Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây: U = IR = 4,4 V  Lớp Học Thầy Dũng Page| 10 Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên c) Ta có  B  4.107 0934101968 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 + Khi quan sát vật ở xa thì ảnh ảo ở điểm cực viễn của mắt. Ta có:  1 1 1 48       d v   cm    f d v   OCv   d v 48 13 + Vậy phải đặt vật trong khoảng từ   cm   đến  48  cm   trước kính lúp  13 b) Khi vật cách kính d = 3,5 cm thì cho ảnh cách kính đoạn d/.   f d Ta có:    1 1     d /  28  cm    d/ 3,5 d / + Số bội giác của kính:  G  A / B/ d/   OCc tan  A / B/ OCc d / OCc   /  /     AB tan  AB d d d  d OCc Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên   c) Khi ngắm chừng ở điểm cực cận:  + Vị trí ảnh so với kính:  d /    OCc    8  cm    d/f 8.4    cm    / d  f 8  A / B/ OCc A / B/ d / tan     3  + Số bội giác lúc này:  G c  AB tan  AB d OCc + Vị trí của vật:  d  d) Khi ngắm chừng ở điểm cực viễn:   + Vị trí ảnh so với kính:  d /    OC v    48  cm    d/f 48.4 48    cm    / d  f 48  13 A / B/ OC v A / B/ OCc d / OCc tan  + Số bội giác lúc này:  G v      2,6   AB tan  AB OC v d OCv OCc + Vị trí của vật:  d  Bài a) Mắt người bình thường nên OCv =   + Khi ngắm chừng ở điểm cực cận (dc) thì ảnh ảo ở điểm cực cận của mắt  ảnh ảo này cách kính lúp đoạn  d c/    OCc     10  cm    d c/ f 10.5 10    cm    / d c  f 10  + Áp dụng cơng thức thấu kính ta có:  d c  + Khi ngắm chừng ở điểm cực viễn (dv) thì ảnh ảo ở điểm cực viễn của mắt (ở vơ cực) nên  d v  f   cm    + Vậy phạm vi đặt vật trước kính lúp là từ  b) Khi ngắm chừng ở điểm cực cận:  G c  + Khi ngắm chừng ở vơ cực:  G   10  cm   đến 5 (cm)  d/ 10  3  d 10 / OCc 20  4  f c) Khi vật cách kính d = 4 cm thì cho ảnh cách kính đoạn:  d /  Tư Duy Mở 2020 df 4.5   20  cm    d f 45 Page| 193 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 / / tan  A B OCc d OCc 20.20 10  /  /     tan  AB d   d d    20  10  df 5f    d f d 5 tan  A / B/ OCc d / OCc + Độ bội giác (số bội giác) của kính:  G     /  tan  AB d   d d /   d) Gọi d là vị trí đặt vật so với kính  vị trí ảnh  d /  + Theo bài ra ta có:      d / OCc 20 5d  3,5   3,5 với ( d /  )  d d/   d  5d d 5  10 d 5 5.20 100 30  3,5   3,5  d   cm    5d  10 d  50  5d Bài 12 Chun đề 6. KÍNH HIỂN VI   A KIẾN THỨC CƠ BẢN Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên + Độ bội giác (số bội giác) của kính lúc này:  G  / + Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh của những vật rất nhỏ, với độ  bội giác lớn hơn rất nhiều so với kính lúp.  L L  A1B1   A B2   + Sơ đồ tạo ảnh qua kính hiển vi:  AB  + Độ bội giác: G  tan    tan  (với  tan   AB AB )   OCC ĐC       B        A  F1  O   A   O   F2 1  B1              Ngắm chừng ở vị trí bất  kì  B2     Ngắm chừng ở vị trí bất kì:  tan   Lớp Học Thầy Dũng A B2 d 2/     Page| 194 Mắt  Tân Bách Khoa Plus EducaTion   G  0934101968 tan  A B2 Đ A B AB Đ Đ      2 1  k1 k / tan  AB d 2/   A1B1 AB d 2/   d2      G  k1 k Đ d /2     G A1B1  AB tan  A1B1 Đ Đ     tan  AB f f1f F1/ F2 O1F1/  F   A B tan  A B2 tan   2  G    k1 k   Đ tan 0 AB  Ngắm chừng ở vô cực:  tan     B    Khi  ngắm  chừng  ở  cực  cận:  A  F O1      B1  A1B1   f2   O2    Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên Thực tế mắt thường đặt sát với thị kính nên    (với  Ngắm chừng ở vơ   )  f1 Vậy ngắm chừng ở vơ cực khơ phụ thuộc vào vị trí đặt mắt  Trong đó: Khoảng cách hai tiêu điểm F1/ F2   gọi độ dài quang học kính hiển vi; Đ khoảng nhìn rõ ngắn nhất; f1, f2 tiêu cự vật kính thị kính  Chú ý: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính hiển vi cố định khơng đổi và được tính theo:  a  f1  f     B VÍ DỤ MẪU Ví dụ 1: Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f1 = 1 cm và thị kính với tiêu cự f2 = 4 cm. Hai thấu kính  cách nhau a = 17 cm. Tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vơ cực. Lấy Đ = 25 cm.  Hướng dẫn giải  + Độ dài quang học của kính hiển vi này là:    a   f1  f   17   12  cm    + Số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực:  G   Đ  75   f1f Chú ý: Trong kính hiển vi khoảng cách a  giữa hai thấu kính ln cố định khơng đổi  a  F   F   nên: a = f1 + f2 +     f1    f2    Ví dụ 2: Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f1 = 3 mm, thị kính với tiêu cự f2 = 25 mm và độ dài quanh  học  = 16 cm. Người ta đặt một tấm phim ảnh vng góc với quang trục của hệ, cách thị kính 20 cm.  a) Cần đặt vật AB ở vị trí nào trước vật kính để ảnh cuối cùng của nó ghi được rõ nét trên phim.  b) Tính số phóng đại khi đó.  Hướng dẫn giải  a) Khoảng cách hai kính:  a  f1    f  18,8  cm    Tư Duy Mở 2020 Page| 195 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 + Q trình tạo ảnh của kính thiên văn giống như q trình tạo ảnh qua hệ hai thấu kính ghép đồng trục và  L L  A1B1   A B2   được tóm tắt qua sơ đồ sau: AB  + Để ảnh A2B2 rõ nét trên phim thì  d 2/  20  cm     d  d 2/ f 20.2,5   2,86  cm    d 2/  f 20  2,5 + Vị trí ảnh A1B1 so với vật kính:  d1/  a  d  15,94  cm     d1  d1/ f1 15,94.0,3   0,306  cm    / d1  f1 15,94  0,3 + Vậy cần đặt vật AB trước vật kính một khoảng 0,306 cm.  b) Số phóng đại ảnh: k  k1.k  d 2/ d1/ 20 15,94   364, 27   d d1 2,86 0,306 Ví dụ 3: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1 = 1 cm, thị kính có tiêu cự f2 = 4 cm, độ dài quang học   = 16 cm. Người quan sát có mắt khơng có tật và có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20 cm. Tính độ bội giác  của ảnh trong các trường hợp người quan sát ngắm chừng ở vơ cực và điểm cực cận. Coi mắt đặt sát kính.  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên Hướng dẫn giải  a) Ngắm chừng ở vô cực:  G   Đ 16.20   80   f1f 1.4 b) Ngắm chừng ở điểm cực cận  + Khoảng cách giữa vật kính và thị kính:  a  f1    f   16   21 cm    L L + Sơ đồ tạo ảnh:  AB   A1B1   A B2   + Khi ngắm chừng ảnh A2B2 ở điểm cực cận của mắt, ta có:    d 2/  O2 A  OCc  20cm     d  O2 A1    d1/  O1A1  a  d  21    53 d1/ f1 53 d1  O1A  /   cm   d1  f1 53  50 d 2/ f 20.4 10   cm   / d  f 20  + Độ bội giác:  G C  Nên:  G C  10 53  cm   3 A B A B AB tan   Với  tan   /  2  và  tan  o     Đ tan o Đ d2 A B2 A B2 A1B1 d 2/ d1/ 20 53 /     100   AB A1B1 AB d d1 10 / 53 / 50 Ví dụ 4: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là 4mm và 25mm. Các quang tâm  cách nhau 160mm. Định vị trí vật để ảnh sau cùng ở vơ cực.  Hướng dẫn giải  L L + Sơ đồ tạo ảnh:  AB   A1B1   A B2  (ảnh ảo).    Gọi    là khoảng cách giữa vật kính và thị kính.    Vì ảnh ảo A2B2 ở    nên:  d2  =  –    Lớp Học Thầy Dũng Page| 196 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968    d2 = f2 = 25mm;  d1  =    – d2 = 160 – 25 = 135mm.  d1 f1 135.4  =   = 4,1221mm.   d1  f1 135    Vậy: Để ảnh sau cùng ở vơ cực phải đặt vật cách vật kính 4,1221mm.  Ví dụ 5: Vât kính và thị kính của một kính hiển vi có các tiêu cự lần lượt là f1 = 1cm; f2 = 4cm. Độ dài  quang học của kính là  δ  = 15cm.    Người quan sát có điểm Cc cách mắt 20cm và điểm Cv ở vơ cực.    Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính?  Hướng dẫn giải  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên    d1 =  - Gọi a là khoảng cách giữa hai thấu kính:   a =  δ  + (f1 + f2) = 15 + (1 + 4) = 20cm.  - Xét trường hợp mắt đặt sát kính.  L L  A1B1   A B2  (A2B2 là ảnh ảo thuộc khoảng CcCv).  - Sơ đồ tạo ảnh:  AB  - Khi quan sát ở Cc (hình a): Lúc đó   A  Cc  Do đó:      = –O2A2 = –OCc = – 20cm;   d2  =  d2c   d2 = d2c =     f2 d2c (20).4 20  =   =   = 3,33cm.    f2 d2c 20    = a –  d2c  = 20 –  d1  =  d1c 20 50 =   = 16,67cm.  50  f1 d1c 50 d1c  =    =    =    =    f1 50 d1c 47 1 B  1,064cm.    A2 Cc  A1  A  O1  O2    B1              B2  Hình a  -  Khi quan sát ở Cv (hình b): Lúc đó A2    Cv (ở   ). Do đó:  Tư Duy Mở 2020 Page| 197   Tân Bách Khoa Plus EducaTion   = –O2A2 = –  ; d2 = d2v = f2  d2  =  d2v = 4cm.      = a –  d2v  = 20 – 4 = 16cm.  d1  =  d1v   d f 16.1 16 d1  =  d1v  =  1v   =    =    =    f1 d1v 16  15 B  A2 A1         O1  A  O2  1,067cm.  B1    Suy ra: 1,064cm    d1    1,067cm.     d   =  d1v  –  d1c  =  1,067  –  1,064  =  0,003cm = 0,03mm.      Vậy:  Phải  đặt  vật  cách  kính  từ  1,064cm đến 1,067cm.  B2   Hình b  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên   0934101968 Ví dụ 6: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1 = 5 mm, thị kính có tiêu cự f2 = 4 cm. Vật được đặt trước  tiêu diện vật kính, cách tiêu diện 0,1 mm. Người quan sát, mắt khơng có tật, khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20  cm, điều chỉnh ống kính để mắt quan sát khơng phải điều tiết. Coi mắt sát kính.  a) Tìm độ bội giác của ảnh và độ dài quang học của kính hiển vi  b) Năng suất phân li của mắt là 2/ (1/ = 3.10-4 rad). Tính khoảng cách ngắn nhất giữa giữa hai điểm trên vật  mà mắt người cịn có thể phân biệt được hai ảnh của chúng qua kính hiển vi.  c) Để độ bội giác có độ lớn bằng độ phóng đại k của ảnh người quan sát phải điều chỉnh độ dài ống kính  bằng bao nhiêu?  Hướng dẫn giải  L L  A1B1   A B2   a) Sơ đồ tạo ảnh:  AB  + Vì vật đặt cách tiêu diện vật của thị kính đoạn 0,1 mm nên:     B    A  F F O2    O1      B1    Ngắm chừng ở vô  d1  0,1   5,1 mm   d1/  d1f1  255  mm  + Vì ngắm chừng ở vơ cực nên:   d1  f1 d /2    d  f   cm   40  mm    + Khoảng cách giữa hai kính:  a  d1/  d  295  mm    Lớp Học Thầy Dũng Page| 198 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 + Độ dài quang học của kính hiển vi này:    a   f1  f   250  mm   25  cm    Đ  250   f1f b) Mắt trơng ảnh A2B2 dưới góc trơng . Để phân biệt được hai điểm A, B qua kính tức phân biệt 2 ảnh A2B2  của nó, muốn vậy       + Ta có:    tg  A B2 d 2/     + Vì ngắm chừng ở vơ cực nên:  + Mà:   d /2  A1B1 AB    1    A1B1  f      f2 f2 (1)  A1B1 d/ d/   A1B1  AB   (2)  AB d1 d1 + Từ (1) và (2) cho:    A B2  AB  f  d1/ AB  f    d1 d1 5,1  40.2 3.104  4,8.104  mm   0, 48  m    / 255 d1   + Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm A, B mà mắt còn phân biệt được là 0,48 m.    c) Khi điều chỉnh chiều dài ống kính thì khơng cịn ngắm chừng ở vơ cực nữa, ta có:  K  + Lại có:  G  A B2   AB tan  A B2 Đ    tan 0 d 2/ AB + Theo đề ta có:  G  K  d 2/  Đ  20  cm    Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên + Độ bội giác khi ngắm chừng ở vơ cực:  G   + Vì ảnh A2B2 là ảnh ảo nên:  d 2/  20  cm    + Ta có:  d  d /2 f 20.4 10    cm    / d  f 20  + Chiều dài của ống lúc này:  a /  d1/  d  25,5  10  28,83  cm    C BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f1 = 1 cm và thị kính với tiêu cự f2 = 4 cm. Hai thấu kính cách  nhau a = 15 cm. Tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vơ cực. Lấy Đ = 25 cm.  Bài Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1 = 1 cm, thị kính có tiêu cự f2 = 4 cm.Chiều dài quang học  của kính là 15 cm. Người quan sát có điểm cực cận cách mắt 20 cm và điểm cực viễn ở vơ cực. Hỏi phải đặt  vật trong khoảng nào trước vật kính. Biết mắt đặt sát sau thị kính.  Bài Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f1 = 4 mm, thị kính với tiêu cự f2 = 20 mm và độ dài quang  học  = 156 mm. Người quan sát có mắt bình thường với điểm cực cận cách mắt Đ = 250 mm. Mắt đặt tại  tiêu điểm ảnh của thị kính. Hãy xác định:  a) Khoảng cách từ vật đến vật kính trong trường hợp ngắm chừng này.  b) Số bộ giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vơ cực.  Tư Duy Mở 2020 Page| 199 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 Bài Kính hiển vi có vật kính O1 tiêu cự f1 = 0,8cm và thị kính O2 tiêu cự f2 = 2cm. Khoảng cách giữa hai  kính là    =16cm.  a)  Kính được ngắm chừng ở vơ cực. Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và độ bội giác.    Biết người quan sát có mắt bình thường với khoảng nhìn rõ ngắn nhất Đ = 25cm.  b) Giữ ngun vị trí vật và vật kính, ta dịch thị kính một khoảng nhỏ để thu được ảnh của vật trên màn đặt  cách thị kính (ở vị trí sau) 30cm.    Tính độ dịch chuyển của thị kính, xác định chiều dịch chuyển. Tính độ phóng đại của ảnh.  Bài Vật kính của kính hiển vi có tiêu cự f1 = 0,8 cm, thị kính có tiêu cự f2 = 2 cm, khoảng cách giữa hai  kính là a = 16 cm. Một người mắt khơng tật quan sát một vật nhỏ qua kính trong trạng thái ngắm chừng ở vơ  cực. Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm A, B trên vật mà mắt người ấy cịn phân biệt được khi nhìn  qua kính biết năng suất phân li của mắt là    1/   rad    3500 Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên c) Góc trơng ảnh, biết AB = 2 m.  D HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1.   + Độ dài quang học của kính hiển vi này là:       a   f1  f   15   10  cm    + Số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực:  G   Đ  62,5   f1f Bài   + Khoảng cách giữa vật kính và thị kính:  a  f1    f   15   20  cm    + Q trình tạo ảnh của kính hiển vi giống như q trình tạo ảnh qua hệ hai thấu kính ghép đồng trục và được  L L  A1B1   A B2   tóm tắt qua sơ đồ sau: AB    * Khi ngắm chừng ảnh A2B2 ở điểm cực cận của mắt, ta có:  d /2  OCc  20cm  d  d /2f 20.4 10   cm   / d  f 20  50 / d f 50 10 50   1,064cm   d1/  a  d  20   cm  d1  / 1  50 3 d1  f1  47 + Khi ngắm ảnh A2B2 ở điểm cực cận thì vật AB cách vật kính 1,064 cm  * Khi ngắm ảnh A2B2 ở cực viễn (tức vơ cực  d /2   ), ta có:    d 2/    d  f  4cm     d1/  a  d  20   16cm     d1  d1/ f1 16.1 16    1,067cm   d1/  f1 16  15 + Khi ngắm ảnh A2B2 ở vơ cực thì vật AB cách vật kính 1,067 cm  + Vậy vật AB phải dịch từ 1,064 cm đến 1,067 cm trước vật kính.  Bài   Lớp Học Thầy Dũng Page| 200 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 + Khoảng cách giữa vật kính và thị kính:  a  f1    f   156  20  180  mm    L L  A1B1   A B2    + Sơ đồ tạo ảnh:  AB    d 2/    OCc       250  20   230 mm     d2    d1/  a  d  180  18,  161,6 mm     d1  d 2/ f 230.20   18, mm   / d  f 230  20 d1/ f1 161,6.4 808   mm  4,10152 mm   / d1  f1 161,6  197 + Khi ngắm ảnh A2B2 ở điểm cực cận thì vật AB cách vật kính 4,10152 mm  * Khi ngắm ảnh A2B2 ở cực viễn (tức vơ cực  d /2   ), ta có:    d 2/    d  f  20 mm     d1/  a  d  180  20  160mm     d1  d1/ f1 160.4 160   mm  4,10256 mm   / d1  f1 160  39 + Khi ngắm ảnh A2B2 ở vơ cực thì vật AB cách vật kính 4,10256 mm  + Vậy vật AB phải dịch từ 4,10152 mm đến 4,10256 mm trước vật kính.  Bài   a)  Khoảng cách từ vật đến kính và độ bội giác  khi ngắm chừng ở vơ cực (hình a)  B  A2     A  L L  A1B1   A B2    -  Sơ đồ tạo ảnh:  AB  A1   O2  O (ảnh ảo, ở vô cực)  B1  -  Khoảng cách từ vật đến vật kính: Vì ảnh  ảo A2B2 ở vơ cực, nên:     d2  =  –  ; d2 = f2 = 2cm (A1  F2).    d1  =    – d2 = 16 – 2 = 14cm; d1 = = d1f1 d1  f1   B2   Hình a  14.0,8 = 0,848cm.   14  0,8 -  Độ bội giác:    +  Độ dài quang học của kính:       δ  = O1O2 – (f1 + f2) =    – (f1 + f2)  = 16 – (0,8 + 2) = 13,2cm    +  Độ bội giác: G = δĐ 13,2.25 =  = 206.  f1f 0,8.2   Vậy: Khoảng cách từ vật đến kính và độ bội giác của kính lần lượt là 0,848cm và 206.  b) Độ dịch chuyển, chiều dịch chuyển của kính và độ phóng đại của ảnh (hình b)  Tư Duy Mở 2020 Page| 201   Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên * Khi ngắm chừng ảnh A2B2 ở điểm cực cận của mắt, ta có:  Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 thay đổi.    Ta có: d1 = 0,848cm;  d1  = 14cm; d2 =    –  d1  =    – 14.    d2  = d2f2 d2  f2 = (    14).2 (   14).2  =    (   14)     16   Mặt  khác,  ảnh  thu  được  trên  màn  cách vị trí sau của thị kính 30 cm nên  B2  B  d2  = 30cm.      (   14).2 Suy  ra:    =  30      =     16 A  A1  O2  O1    A2  B1  16,143cm.  -  Độ dịch chuyển của thị kính:    =    Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên   Giữ ngun vị trí vật và vật kính nên d1 và  d1  khơng thay đổi. Khi dịch chuyển thị kính thì   ,  d2  và d2  Hình b  16,143 – 16 = 0,143cm.    Vì     >    nên phải dịch thị kính ra xa vật kính.  -  Độ phóng đại của ảnh: k =  d1 d1 14 30  =   = 231  d1 d2 0,848 16,143  14 Vậy: Để thu được ảnh của vật trên màn đặt cách thị kính (ở vị trí sau) 30cm thì phải dịch thị kính ra xa vật  kính một đoạn    =  0,143cm và độ phóng đại của ảnh lúc đó là 231.  Bài L L + Sơ đồ tạo ảnh:  AB   A1B1   A B2    + Khi ngắm chừng ảnh A2B2 ở điểm cực viễn của mắt, ta có:    d /2    d  f  2cm     d1/  O1A1  a  d  16   14cm     d1  O1A  d1/ f1 14.0,8 28    cm    d1/  f1 14  0,8 33 + Mắt trơng ảnh A2B2 dưới góc trơng . Để phân biệt được hai điểm A, B qua kính tức phân biệt 2 ảnh A2B2  của nó, muốn vậy       + Ta có:    tg  + Mà:   A B2    A B2  d /2      (1)  A B2 A B2 A1B1 d 2/ d1/ d/ d/    A B2  AB     AB A1B1 AB d d1 d d1 (2)  + Từ (1) và (2) cho:    A B2   d 2/  d 2/ d 2/ d1/ AB  d 2/    d d1 28 d d1  AB   /  33  3, 46.105  cm    3500 14 d1 + Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm A, B mà mắt còn phân biệt dược là 3,46.10-5  cm  Lớp Học Thầy Dũng Page| 202 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 Bài 13 Chun đề 7. KÍNH THIÊN VĂN  A KIẾN THỨC CƠ BẢN + Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh của những vật ở rất xa (các  + Sơ đồ tạo ảnh:     L1 L2 AB   A1B1   A B2   Trong đó ta ln có:  d1    d1/  f1   (vì  0      O   F1  A1   F1/ )  O   B + Độ bội giác:  Với kính thiên văn thì  tan    Ngắm chừng ở vô cực:  G   A1B1 f1 Ngắm chừng ở vô cực  f1   f2  Ngắm chừng ở một vị trí bất kì:  tan   A1B1 A1B1 f  G   O A1 d2 d2  Khi ngắm chừng ở vơ cực thì d2 = f2.  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên thiên thể) Lưu ý: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính thiên văn thay đổi được và được tính theo cơng thức:  ng¾m  a  f1  d    a  f1  f   d f 2 B VÍ DỤ MẪU Ví dụ 1: Vật kính của một kính thiên văn dùng trong nhà trường có tiêu cự f1 = 1 m, thị kính là một thấu  kính hội tụ có tiêu cự f2 = 4 cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm  chừng ở vơ cực.  Hướng dẫn giải + Khi ngắm chừng ở vơ cực thì  F1/  F2 nên khoảng cách giữa hai kính là:    a  O1O2  f1  f  100   104  cm    + Độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực :  G   f1 100   25   f2 Ví dụ 2: Vật kính của một kính thiên văn học sinh có tiêu cự f1 = 120 cm, thị kính có tiêu cự f2 = 4 cm. Một  học sinh có điểm cực viễn cách mắt 50 cm quan sát ảnh của Mặt Trăng qua kính thiên văn nói trên sao cho  mắt khơng điều tiết. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác. Mắt đặt sát sau thị kính  Hướng dẫn giải +  Mắt  quan  sát  ảnh  ảo  A2B2  ở  trạng  thái  mắt  không  điều  tiết  nên  A2B2  ở  cực  viễn  của  mắt  tức  d /2  O2 A  OC v  50cm    A1B1 cách thị kính:  d  O2 A1  d 2/ f 50.4   3,7  cm    / d  f 50  + Khoảng cách giữa hai kính là:  a  f1  d  120  3,7  123,7  cm    Tư Duy Mở 2020 Page| 203 Tân Bách Khoa Plus EducaTion  tan      o tan  o (1)  Với  là góc trơng ảnh cho bởi  tan   A B2 d /2    (2)  0 là góc trơng Mặt Trăng bằng mắt khơng qua kính, cho bởi  tan 0  + Từ (1), (2) và (3) ta có :  G v     Gv  A B2 d /2 A1B1 A1B1  (3)   O1A1 f1 f1   A1B1 A B2 f1 d/ f f 120 /  1/    32,4   A1B1 d d d d 3,7 Ví dụ 3: Một kính thiên văn khúc xạ được điều chỉnh cho một người có mắt bình thường nhìn được ảnh rõ  nét của một vật ở vơ cực mà khơng phải điều tiết. Khi đó khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 62 cm và  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên + Độ bội giác:  G v  0934101968 số bội giác của kính là G = 30.  a) Xác định tiêu cực của vật khính và thị kính.  b) Vật quan sát Mặt Trăng có góc trơng  0   rad   Tính đường kính của Mặt Trăng cho bởi vật kính.  100 Hướng dẫn giải a) Q trình tạo ảnh của kính thiên văn giống như q trình tạo ảnh qua hệ hai thấu kính ghép đồng trục và  L L  A1B1   A B2 được tóm tắt qua sơ đồ sau:  AB  + Vì quan sát Mặt Trăng ở rất xa nên  d1    d1/  f1   + Vì ngắm chứng ở vơ cực nên  d /2    d  f   + Gọi a là khoảng cách giữa hai kính, ta có:  a  d1/  d  f1  f  62  (1)  + Số bộ giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực:  G   f1  30 (2)  f2 + Từ (1) và (2) suy ra f1 = 60 cm và f2 = 2 cm   b) Mặt Trăng là vật AB ở xa vơ cực  d1 = , qua vật kính cho ảnh A1B1 ở ngay tiêu điểm ảnh  F1/  d1/  f1   + Từ hình vẽ suy ra đường kính của Mặt Trăng cho bởi vật kính là:    tan 0  A1B1 60  A1B1  f1 tan   f1   0,6  cm    f1 100             0      O   F1  O   B       Ngắm chừng ở vô cực    Lớp Học Thầy Dũng Page| 204 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 C BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Vật kính của một kính thiên văn dùng ở trường học có tiêu cự f1 = 120 cm. Thị kính là một thấu kính  ở vơ cực.  Bài Vật kính của một kính thiên văn là một thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn, thị kính là một thấu kính hội tụ  có tiêu cự nhỏ. Một người, mắt khơng có tật, dùng kính thiên văn này để quan sát Mặt Trăng ở trạng thái  khơng điều tiết. Khi đó khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 90 cm. Số bội giác của kính là 17. Tính tiêu  cự của vật kính và thị kính. Coi mắt đặt sát kính.  Bài Một kính thiên văn có vật kính với độ tụ 0,5 điơp. Thị kính cho phép nhìn một vật cao 1 mm đặt tại  tiêu diện vật dưới một góc là  = 0,05 rad.  a) Tìm tiêu cự của thị kính.  b) Tính số bội giác của kính thiên văn lúc ngắm chừng ở vơ cực.  Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên hội tụ có tiêu cự f2 = 4 cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và số bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng  c) Tính khoảng cách giữa hai điểm trên Mặt Trăng, nếu góc trơng hai điểm này nhìn qua kính là 4/. Coi khoảng  cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng là 400000 km.  Bài Vật kính của một kính thiên văn học sinh có tiêu cự f1 = 1,2m. Thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu  cự f2 = 4cm.  a)  Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực.  b) Một học sinh dùng kính thiên văn nói trên để quan sát Mặt Trăng. Điểm cực viễn của học sinh này cách  mắt 50cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh đó quan sát khơng điều tiết.  D HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài   L L  A1B1   A B2 + Sơ đồ tạo ảnh:  AB  + Vì quan sát ở rất xa nên  d1    d1/  f1   + Vì ngắm chứng ở vơ cực nên  d /2    d  f   + Gọi a là khoảng cách giữa hai kính, ta có:   a  d1/  d  f1  f  124  cm      + Số bộ giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực:  G   f1  30   f2     Bài   L L  A1B1   A B2 + Sơ đồ tạo ảnh:  AB  + Vì quan sát Mặt Trăng ở rất xa nên  d1    d1/  f1   + Vì ngắm chứng ở vơ cực nên  d /2    d  f   + Gọi a là khoảng cách giữa hai kính, ta có:  a  d1/  d  f1  f  90  (1)  + Số bộ giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực:  G   f1  17   f2 (2)  + Từ (1) và (2) suy ra f1 = 85 cm và f2 = 5 cm  Bài   Tư Duy Mở 2020 Page| 205 Tân Bách Khoa Plus EducaTion   m   200  cm    0,5   B1    F2  A1  + Vật A1B1 đặt tại tiêu diện vật F2 của thị kính nên ảnh A2B2 ở vơ cực  nên ta có:  AB tan   1     f2 AB 0,1  f2  1    cm   0,05   O  b) Số bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực:     G  f1 200   100   f2 c) Ta có:  G    f1      100  0  0 f 100    + Theo đề:      1,16.103  rad    60 180 / + Ta có:  tan 0  0     0  1,16.105  rad    Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên a) Tiêu cự của vật kính:  f1  0934101968 O  AB    AB  OA.  4.105.1,16.105  4,65  km    OA Bài   a)  Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực  L L   A B    -  Sơ đồ tạo ảnh: AB (vô cực)    A2B2 (ảnh ảo)  1   Ta có: Vật AB ở vơ cực nên ảnh A1B1 ở  F1    d1  = f1 = 120cm.  -  Khi ngắm chừng ở vơ cực, ảnh ảo A2B2 ở  F2    d2  = –    d2 = f2 = 4cm.   -  Khoảng cách giữa hai kính: a = O1O2 =  d1  + d2 = f1 + f2 = 124cm (hệ vơ tiêu).  -  Độ bội giác của kính:  G  =  f1 f2  =  120  = 30.    Vậy: Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực lần lượt là  124cm và 30.  b) Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh quan sát khơng điều tiết  O O -  Sơ đồ tạo ảnh (kính sát mắt): AB(vơ cực)    A1B1  2   A2B2 (ảnh ảo)    Ta có: d1 =   ;  d1  = f1 = 120cm;  d2  = –O2Cv = –OCv = –50cm.      d2 =  d2f2 (50).4  =   = 3,7cm  d2  f2 50  -  Khoảng cách giữa hai kính: a = O1O2 =  d1  + d2 = 120 + 3,7 = 123,7cm.  -  Độ bội giác của kính: tan α  =  -  Mặt khác, ta có: tan α  =  A 2B2 OA Lớp Học Thầy Dũng A1B1 f1  =     A 2B2 d2     Page| 206 Tân Bách Khoa Plus EducaTion -  Độ bội giác: G =  d A B f f tanα  =  2  =    d2 d2   A 1B1 d2   tanα -  Trường hợp mắt sát kính:    = 0  G =  d2 d2 f1 d2  =  f1 d2  G =  120  = 32,4  3,7   Vậy: Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh quan sát khơng điều tiết lần lượt là  123,7cm và 32,4.    Tư Duy Thay Đổi, Số Phận Thay Đổi! Đường Tuy Gần Không Đi Không Giờ Đến, Việc Tuy Nhỏ Không Làm Chẳng Bao Giờ Nên 0934101968 Tư Duy Mở 2020 Page| 207 ... các hình sau:      I  Hình a  Lớp Học Thầy Dũng Hình b  Page| Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 Bài 11 Một ống dây dài 50 cm, cường độ dịng điện chạy qua mỗi vịng dây là 2A. Cảm ứng từ bên trong ống ... Nhỏ Khơng Làm Chẳng Bao Giờ Nên + Cảm ứng từ tại tâm của vịng dây gồm N vịng:   B/  2.107 Bài 11 + Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:  B  4.107 + Do đó:  N  N.I     B. 8.104.0,5 ... ngón tay chiều dịng điện, ngón chỗi 900 chiều lực từ Hình 1  Tư Duy Mở 2020 Hình 2  Hình 3  Page| 11 Tân Bách Khoa Plus EducaTion 0934101968 Ví dụ 2: Xác định chiều đường sức từ    I I I   Hình 2