VL1 định hướng giải bt chương điện từ file 4

Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com HNG DN GII BI TP NH HNG TUN DNG TON: XC NH CNG T TRNG H V CM NG T B Nhn xột: B - Cm ng t gõy bi mt on dũng in thng: - - = Di vụ hn: = = = = nờn: + R I Cm ng t gõy bi dũng in trũn: = I R x - Cm ng t lũng ng dõy: = Cm ng t bờn cun dõy in hỡnh xuyn: - Cỏc cụng thc liờn quan ti cng t trng cú th d dng suy t mi liờn h gia H v B: - nh lý Ampe v lu s ca t trng: - B = != #$ ###$ "! &' = ( ) " #$ ###$ &' = ( % % )* )* ) Trong ú chiu + ca I c xỏc nh bng qui tc bn tay phi:Un cong cỏc ngún tay phi theo chiu ly tớch phõn dc theo ng kớn, ngún tay cỏi choói s cho chiu dũng in dúng gúp dng Hng gii: Bc 1: Xỏc nh hỡnh dng ca ngun gõy t trng (chỳ ý mt s trng hp gn ỳng vụ hn) Bc 2: La chn cụng thc ng vi tng dng ca ngun Bc 3: T d kin bi ta xỏc nh i lng cn tỡm (chỳ ý ti nguyờn lý chng cht in trng) Bi minh ha: Bi 4-4: Hỡnh v biu din tit din ca ba dũng in thng song song I1 I2 I3 di vụ hn Cng cỏc dũng in ln lt bng: I1 = I2 = I; I3 = 2I Bit AB = BC = 5cm Tỡm trờn on AC im cú cng t trng tng hp bng khụng A B C Túm tt: Dũng in thng: I1 = I2 = I; I3 = 2I AB = BC = 5cm Xỏc nh M AC/ BM = DNK - 2014 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com Gii: - - õy l bi toỏn cng t trng ca dũng in thng di nờn s phi s dng cỏc cụng thc liờn quan ti dũng in thng di Cng t trng ti im M s l tng hp ca cng t trng gõy bi dũng in Da vo hỡnh v phõn tớch v trớ im M ta thy nu M thuc on BC thỡ cng t trng gõy bi ba dũng in trờn u cú cựng hng xung di khụng th trit tiờu ln M thuc on AB (gi AM = x) Phõn tớch cng t trng gõy bi tng dũng in lờn im M: o Dũng I1: Phng: vuụng gúc vi AC v nm mt phng hỡnh v Chiu: hng xung di (xỏc nh bng quy tc bn tay phi) o o - ln: ! + = -+ = ln: ! + = + = ln: !1+ = + = , Dũng I2: Phng: vuụng gúc vi AC v nm mt phng hỡnh v Chiu: hng lờn trờn /0 Dũng I3: Phng: vuụng gúc vi AC v nm mt phng hỡnh v Chiu: hng xung di cng t trng ti M bng khụng thỡ: H1M H2M + H3M = Bi 4-5: Hai dũng in thng di vụ hn t thng gúc vi v nm cựng mt mt phng Xỏc nh vector cng t trng tng hp ti cỏc im M1 v M2, bit rng: I1 = 2A, I2 = 3A; AM1 = AM2 = 1cm; BM1 = CM2 = 2cm Túm tt: Dũng in thng: , I1 = 2A; I2 = 3A; I1I2 AM1 = AM2 = cm BM1 = CM2 = cm Xỏc nh: #######$ 2+ v #######$ 2+ Gii: - , x = 3,33 cm I1 M2 C A O B M1 I2 õy l bi toỏn xỏc nh vector cng t trng xỏc nh phng, chiu, ln ca vector Vector cng t trng tng hp ti M1, M2 l tng ca hai vector cng t trng gõy bi dũng I1 v I2 Xỏc nh vector cng t trng tng hp ti im M1 phõn tớch cng dũng in ca tng thnh phn I1, I2 lờn v trớ M1: o Dũng I1: Phng: vuụng gúc vi mt phng cha hai dũng I1 v I2 Chiu: hng vo mt phng ln: ! DNK - 2014 + = , -+, = Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com o o - Dũng I2: Phng: vuụng gúc vi mt phng cha hai dũng I1 v I2 Chiu: hng ngoi mt phng ln: ! + = +, = 4/ Vector cng t trng tng hp ti M1: Phng: vuụng gúc vi mt phng cha hai dũng I1 v I2 Chiu: hng vo mt phng H1M1 > H2M1 ln: !+, = ! + ! + = + = / - 53 Xỏc nh vector cng t trng ti im M2: tng t ta cú o Phng: vuụng gúc vi mt phng cha hai dũng I1 v I2 ##########$ ##########$ o Chiu: Hng ngoi mt phng ! + v ! + cú cựng hng ngoi o ln: !+, = ! + +! 4/ - 53 Bi 4-9: Mt dõy dn c un thnh hỡnh thang cõn, cú dũng in cng 6,28A chy qua T s chiu di hai ỏy bng Tỡm cm ng t ti im A giao im kộo di ca hai cnh bờn Cho bit: ỏy ca hỡnh thang l = E 20 cm, khong cỏch t A ti ỏy l b = cm B Túm tt: Dõy dn thng: hu hn, hỡnh thang cõn l I = 6,28 A K H A BC/DE = ẵ C BC = l = 20 cm A = BE CD D b AH = b = cm (à0 = 4.10-7 H/m; = 1) Xỏc nh BA Gii: - D thy t trng gõy ti A s phi l tng hp t trng gõy bi cỏc on dõy EB, BC, CD, DE Vỡ A = BE CD t trng gõy bi hai on BE v CD s bng t trng tng hp ti A s gm hai thnh phn gõy bi hai on dõy BC v ED cn xỏc nh khong cỏch AH v AK 7! = = 78 = 27! = 2= = 10 @ 78 :2 - Xỏc nh cm ng t gõy bi tng on BC v DE: o on BC: Phng: vuụng gúc vi mt phng (BCDE) Chiu: hng ngoi mt phng ln: o DNK - 2014 A- = B -C on DE: Phng: vuụng gúc vi mt phng (BCDE) Chiu: hng vo mt phng Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com ln: - = B -F Cm ng t tng hp ti A: o Phng: vuụng gúc vi mt phng (BCDE) o Chiu: hng ngoi mt phng BBCA > BDEA o - DE- ln: - = A- DE- = B 5-C -F6 1,12 100/ J S dng tớnh cht lng giỏc ca tam giỏc vuụng AHB v tam giỏc vuụng AHC ta d dng xỏc nh c: = = / Bi 4-10: Mt dõy dn di vụ hn c un thnh mt gúc vuụng trờn y cú dũng in 20A chy qua Tỡm: I a Cng t trng ti im A nm trờn mt cnh gúc vuụng v cỏch nh O mt on OA = 2cm B H b Cng t trng ti im B nm trờn ng phõn giỏc ca gúc vuụng v cỏch nh O mt on OB = 10cm A Túm tt: I - Dũng in thng: , un , I = 20A O x - OA = 2cm; K - OB = 10 cm (B phõn giỏc gúc O) - Xỏc nh HA, HB Gii: - Bi toỏn dõy dn thng di vụ hn mt u s dng cụng thc liờn quan ti dõy dn thng di - Cng t trng ti A v B gm hai thnh phõn gõy bi dõy x v dõy y - Xỏc nh cng t trng ti A: o on dõy y: d thy HyA = A Oy o on dõy x: Phng: vuụng gúc vi mt phng khung dõy Chiu: hng vo mt phng ln: ! - = B -L = B -L = B -L = 79.58Q7R@S o Cng t trng HA s cựng phng, cựng chiu, cựng ln vi HxA - Xỏc nh cng t trng ti B: o on dõy y: Phng: vuụng gúc vi mt phng khung dõy Chiu: hng vo mt phng o o DNK - 2014 ln: !T = B C =B C ln: ! F =B F B on dõy x: Phng: vuụng gúc vi mt phng khung dõy Chiu: hng vo mt phng =B Cng t trng tng hp ti B: B 6 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com Phng: vuụng gúc vi mt phng khung dõy Chiu: hng vo mt phng ln: ! = ! + !T = (BK = BH = BOcos(/4) ) W X B L.%UV5 51 + = 76,84 7/@ Bi 4-13: Trờn mt vũng dõy dn bỏn kớnh R = 10cm cú dũng in cng I = 1A Tỡm cm ng t B: a Ti tõm O ca vũng dõy b Ti mt im trờn trc ca vũng dõy v cỏch tõm O mt on h = 10cm Túm tt: Vũng dõy: R = 10cm, I = 1A h = 10cm Xỏc nh BO, Bh Gii: - õy l bi toỏn cm ng t gõy bi vũng dõy ỏp dng cụng thc cm ng t ti im trờn trc v cỏch tõm dõy mt khong h \ [ = = + + L - Ti O: h = 0cm: - Ti v trớ: h = 10cm: = [ = [ = [ = 6,3.100_ J = 2,2.100_ J Bi 4-14: Ngi ta ni lin hai im A, B ca mt vũng dõy dn kớn hỡnh trũn vi hai cc ca ngun in Phng ca dõy ni i qua tõm ca vũng dõy, chiu di ca chỳng coi B nh ln vụ cựng Xỏc nh cng t trng ti tõm ca vũng dõy M N E O Túm tt: Vũng dõy: bỏn kớnh R, I A Xỏc nh HO Gii: - õy l bi toỏn liờn quan ti cng t trng ti tõm vũng dõy Ta chỳ ý mt bi toỏn m rng l cng t trng gõy bi cung trũn l bỏn kớnh R Cng t trng gõy bi cung trũn l s t l vi cng t trng gõy bi c vũng dõy theo t s l/2R Tc l ta cú h thc: !` ' = ! - i vi bi toỏn ny cng t trng tng hp ti tõm O ch gm hai thnh phn gõy bi hai cung trũn AMN v ANB (hai thnh phn dõy dn thng i qua tõm nờn t trng gõy bi hai dõy ny coi nh bng khụng) - Xột cng t trng thnh phn: o Cung AMN: Phng: vuụng gúc vi mt phng vũng dõy DNK - 2014 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com Chiu: hng vo o - ln: !-+ = `, , Cung ANB: Phng: vuụng gúc vi mt phng vũng dõy Chiu: hng ngoi ln: ln: !-a = , `, Nhn xột: ta ó bit I1r1 = I2.r2 (tớnh cht mch song song) m r li t l vi l nờn ta cú: I1l1 = I2l2 Nh vy HAMB = HANB cng t trng ti tõm vũng dõy bng khụng Bi 4-17: Hai vũng dõy dn ging bỏn kớnh R = 10 cm c t song song, trc trựng v mt phng ca chỳng cỏch mt on a = 20cm Tỡm cm ng t ti tõm ca mi mt vũng dõy v ti im gia ca on thng ni tõm ca chỳng hai trng hp a Cỏc dũng in chy trờn cỏc vũng dõy bng v cựng chiu (I = 3A) b Cỏc dũng in chay trờn cỏc vũng dõy bng nhng ngc chiu (I = 3A) Túm tt: M B2 O1 O2 Vũng dõy dn: R = 10 cm, ng trc, khụng khớ = a = 20cm B1 M l trung im O1O2 Xỏc nh BM, BO1, BO2 - TH1: I1 = I2 = I = 3A, cựng chiu O2 M O1 - TH2: I1 = I2 = I = 3A, ngc chiu B B1 Gii: - õy l bi toỏn cm ng t gõy bi vũng dõy ỏp dng Cụng thc liờn quan ti vũng dõy: \ = = +b +b - Cm ng t bi s l tng hp ca cm ng t gõy bi tng vũng dõy - TH1: I1 = I2 = I = 3A, cựng chiu o Xột cm ng t ti mt im bt kỡ cỏch O1 mt khong x l: = o 1+ +b + cb Ti O1: x = 0, ti O2: x = a L o - = = + = Ti M: x = a/2 TH2: I1 = I2 = I = 3A, ngc chiu DNK - 2014 L = d + f + d +b +c c 4g 1e + + cb 1e = 2,05 100/ J = 1,33 100/ J Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com o Xột cm ng t ti mt im bt kỡ cỏch O2 mt khong x l: = o +b Ti O1: x = 0: o Ti O2: x = a: L o + cb = L Ti M: x = a/2 = d d = +c d 1e +b + cb 1e = 1,71 100/ J e = 1,71 100/ J +c d thy t trng tng hp ti M bng khụng DNG TON: T THễNG GY BI DềNG IN Nhn xột: - i vi bi toỏn t thụng ta thng phi s dng cỏc cụng thc liờn quan ti t thụng v s dng phng phỏp tớch phõn gii bi toỏn - Mt s cụng thc quan trong: o &h = &\ h = i &\ o T thụng qua khung dõy quay quanh t trng vi tc gúc , trc quay vuụng gúc vi ng sc t trng: (N l s vũng dõy) h=j \ kl + m o T thụng cc i: h3n = j \ Hng gii: Bc 1: Xỏc nh din tớch v cm ng t B (tựy thuc vo ngun gõy t trng) Bc 2: p dng cụng thc xỏc nh t thụng Bi minh Bi 4-20: Mt khung dõy hỡnh vuụng abcd mi cnh l = A 2cm, c t gn dũng in thng di vụ hn AB cng I = 30A Khung dõy abcd v dõy AB cựng nm a b mt mt phng, cnh ad song song vi dõy AB v cỏch r dõy mt on r = 1cm Tớnh t thụng gi qua khung dõy Túm tt: I l Dõy AB thng di vụ hn: I = 30A dx Khung dõy hỡnh vuụng abcd: l = 2cm r = 1cm x Xỏc nh d c Gii: B - T thụng qua khung dõy khụng ng u trờn ton din tớch phi s dng tớch phõn chia khung dõy thnh cỏc di nh song song vi dũng in thng v cỏch AB mt khong x, mi di cú din tớch dS = ldx DNK - 2014 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com - Vi phõn t thụng qua din tớch dS l: &h = &\ = ln t thụng qua khung dõy l: h = p ` ip `o = '&b ` ' p ` p = 1,32 1004 q= Bi 4-21: Cho mt khung dõy phng din tớch 16cm2 quay mt t trng u vi tc vũng/s Trc quay nm mt phng ca khung v vuụng gúc vi ng sc t trng Cng t trng bng 7,96.104 A/m Tỡm a S ph thuc ca t thụng gi qua khung dõy theo thi gian b Giỏ tr ln nht ca t thụng Túm tt: Khung dõy: S = 16cm2 Vn tc gúc: = vũng/s T trng u: H = 7,96.104 A/m Xỏc nh (t); max Gii: - Gi l gúc to bi vector phỏp tuyn ####$ ca mt phng khung dõy v t trng ti thi im t = ti thi im t gúc hp bi #$ v #$ l: t + - - Cụng thc xỏc nh t thụng l: h= \ kl + m = !\ kl + m = 1,6 100B Giỏ tr ln nht ca t thụng l: h3n = \ = 1,6.100B q= #$ ####$ l+m t #$ DNG TON: DY DN HèNH TR Nhn xột: - i vi bi toỏn dõy hỡnh tr ta thng quan tõm ti hai khu vc: bờn v bờn ngoi dõy dn hỡnh tr - xỏc nh cng t trng gõy bi dõy dn hỡnh tr ta s dng nh lý Ampe: o Bao võy dũng in bng mt ng trũn bỏn kớnh r tõm nm trờn trc ca dõy lý chn dũng in trũn l m bo H ti mi im trờn ng trũn l nh o Xỏc nh cng dũng in Ir qua tit din trũn bỏn kớnh r Bờn ngoi dõy dn: Ir = I DNK - 2014 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com Bờn dõy dn: R2 tng ng vi I r2 tng ng vi Ir p o = p = p ###$ = !&' = ! &' = !2 s = #$ &' p dng nh lý Ampe: A ! A A Bờn ngoi dõy dn: ! = Bờn dõy dn: ! = p p p Hng gii: Bc 1: Xỏc nh v trớ im cn kho sỏt (trong hay ngoi) la chn cụng thc thớch hp Bc 2: p dng cụng thc tng ng gii bi toỏn Bi minh ha: Bi 4-23: Cho mt dũng in I = 5A chy qua mt dõy dn c hỡnh tr, bỏn kớnh tit din thng gúc R = 2cm Tớnh cng t trng ti hai im M1 v M2 cỏch trc ca dõy dn ln lt l r1 = 1cm, r2 = 5cm Túm tt: Dõy dn tr: I = 5A, R = 2cm r1 = cm, r2 = 5cm Xỏc nh HM1 v HM2 Gii: - õy l bi toỏn c bn ca t trng gõy bi dõy dn hỡnh tr õy chỳng ta s phi i xỏc nh cng t trng ti hai v trớ c bn l bờn v bờn ngoi ca dõy dn ng vi mi trng hp s cú mt cụng thc riờng Chỳng ta ch vic ỏp dng v tớnh toỏn - Ti v trớ M1: r1 < R nm dõy dn Ta cú cng t trng s l: s !+ = 207/@ - Ti v trớ M2: r2 > R nm ngoi dõy dn Cng t trng lỳc ny s l: !+ = s 167/@ Bi 4-24: Mt dũng in I = 10 A chy dc theo thnh mt ng mng hỡnh tr bỏn kớnh R2 = cm, sau ú chy ngc li qua mt dõy dn c, bỏn kớnh R1 = mm, t trựng vi trc ca ng Tỡm: a Cm ng t ti cỏc im cỏch trc ca ng r1 = cm v r2 = cm b T thụng gõy bi mt n v chiu di ca h thng Coi ton b h thng l di vụ hn v b qua t trng bờn kim loi R Túm tt: ng tr: R2 = cm Dõy c tr: R1 = mm I = 10 A r1 = cm, r2 = cm Xỏc nh B1, B2, Gii: DNK - 2014 x trựng vi trc ca ng I I I I x + dx R Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com - #$ cú cựng phng Bi toỏn i xng tr chn ng cong kớn l ng trũn bỏn kớnh r v ###$ &' , ! chiu, H = const p dng nh lý Ampe ta cú: !2 s = ( - ) = p Bõy gi ta s xột tng trng hp: o Ti v trớ r1 = cm d thy v trớ ny nm ngoi ng hỡnh tr S dũng in b bao bc bi ng trũn bỏn kớnh r1 l (mt dũng trờn ng + mt dũng trờn dõy) D thy mt dũng úng gúp dng, mt vũng úng gúp õm Vỡ hai dũng ny cú cng nh nờn Ir = H1 = B = o Ti v trớ r2 = cm: v trớ nm gia ng v dõy tr dũng ng dõy khụng i qua ng trũn bỏn kớnh r2 nờn ch cũn mt dũng trờn dõy hỡnh tr chy bờn Ir = I cm ng t ti v trớ ny l: - ) = p = 100B J Cõu b l cõu liờn quan ti t thụng gõy bi h thng õy ta thy cú hai khu vc cn quan tõm l bờn ngoi ng tr v bờn ng tr Theo kt qu cõu trờn cm ng t bờn ngoi ng tr bng nờn t thụng s ch trung lũng ng tr o Xột tit din dc ca ng cú din tớch dS = 1.dx (1: n v di), gi B l cm ng t i qua n v din tớch dS t thụng qua n v din tớch dS l: d = BdS = Bdx o Ly tớch phõn t v trớ R1 n R2 ta s xỏc nh c t thụng gõy bi mt n v di ca h thng: h= t , &\ = t , b &b = ' 7,8 100_ q= DNG TON: LC TC DNG CA T TRNG - CễNG Nhn xột: - i vi dng bi ny ta cn chỳ ý cụng thc tớnh lc tỏc dng lờn mt phn t dũng in: o Dũng in I: F = BIl (t trng B vuụng gúc vi chiu dũng in) o Phn t dũng in Idl: dF = BIdl - Lc tỏc dng gia hai dũng in song song v di vụ hn: vw vxy xz { u= z|} - Cỏc bi toỏn dng ny ụi ũi hi chỳng ta phi xỏc nh cụng dch chuyn hoc quay mt khung dõy - Cụng thc tớnh moment t ca cun dõy: ~ = x - Cụng thc tớnh th nng ca khung dõy t trng ##$ ##$ #####$ #####$ = ~ = x ~ Cụng ca lc t dch chuyn mt mch in kớn cú dũng I t trng: = x = x z y Hng gii: - DNK - 2014 10 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com Bc 1: Xỏc nh i tng chu tỏc dng lc: khung dõy, cun dõy, v xỏc nh phng ca t trng vi phng dũng in Bc 2: p dng cụng thc liờn quan tớnh toỏn Bi minh ha: Bi 4-29: Trong mt t trng u cm ng t B = 0.1 T v mt phng vuụng gúc vi cỏc ng sc t, ngi ta t mt dõy dn un thnh na vũng trũn Dõy dn di S = 63 cm, cú dũng I = 20 A chy qua Tỡm lc tỏc dng ca t trng lờn dõy dn Túm tt: Dõy dn trũn: I = 20 A B = 0.1 T S = 63 cm Xỏc nh F = ? Gii: - Do khụng cú mt cụng thc tng quỏt tớnh lc tỏc dng lờn mt na dũng in trũn s dng tớch phõn Gi s ta chia vũng trũn thnh cỏc phn t dõy dn mang in dl = (S/)d Xột ti v trớ m Odl to vi trc ON mt gúc - Lc tỏc dng ca t trng lờn dõy dn dl: o Phng: qua tõm ca dõy dn trũn o Chiu: nh hỡnh v (c xỏc nh bng quy tc bn tay trỏi) o ln: dF = BIdl - Lc tỏc dng ca t trng lờn ton b dõy dn l: - #####$ = t #######$ ######$ $ = t & & + t & Do tớnh cht i xng nờn thnh phn Ft nu tớnh trờn ton b dõy dn s bng phng v chiu vi Fn v cú ln l: \ = t & = t & m = t &' m = t m &m =i m&m = m| = lc F s cựng = 0.8j Bi 4-33: Hai cun dõy nh ging c t cho trc ca chỳng nm trờn cựng mt ng thng Khong cỏch gia hai cun dõy l = 200 mm rt ln so vi kớch thc di ca cỏc cun dõy Sụ vũng mi cun dõy N = 200 vũng, bỏn kớnh mi vũng dõy R = 10 mm Hi lc tng tỏc f gia cỏc cun dõy cho cựng mt dũng in 0.1 A chy qua chỳng Túm tt: l = 200 mm N = 200 vũng R = 10 mm I = 0.1 A Xỏc nh f Gii: - Cỏc cun dõy cú dũng in chy qua s tng tỏc vi nh cỏc nam chõm Gi s xột cun dõy 2, ta thy th nng tng tỏc ca cun dõy l: DNK - 2014 11 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com - q = ú pm = NIS = NIR2 Cm ng t gõy bi bun dõy lờn cun dõy l: \j = +' q = - a ` X 1R Lc tỏc dng lờn cun theo phng l l: q = = ' j 2' B j 2' B Bi 4-34: Cnh mt dõy dn thng di trờn cú dũng in cú cng I1 = 30 A chy, ngi ta t mt khung dõy dn hỡnh vuụng cú dũng in cng I2 = A Khung v dõy dn nm cựng mt mt phng Khung cú th quay xung quanh mt trc song song vi dõy dn v i qua im gia ca hai cnh i din ca khung Trc quay cỏch dõy dn mt on b = 30 mm Mi cnh ca khung cú chiu di a = 20 mm Tỡm: a Lc tỏc dng f lờn khung b Cụng cn thit quay khung 1800 xung quanh trc ca nú Túm tt: I1 = 30 A I2 = A b = 30 mm a = 20 mm Xỏc nh f, A180 Gii: - V bn cht thỡ õy ch n thun l bi toỏn tng tỏc gia hai dũng in thng ta s s dng cỏc cụng thc liờn quan ti tng tỏc gia hai dũng in thng - Lc tỏc dng lờn khung s l tng hp ca lc tỏc dng lờn tng cnh: ###$ + ####$ + ####$1 + ###$B $ = - Do dũng in thng di vụ hn nờn v trớ tng i ca cnh v l nh nhng dũng #$ ###$B = in li ngc chiu v bng nờn: ####$ + ###$; ####$1 nm gia cnh khung, cựng phng, ngc chiu (xỏc nh theo quy tc bn tay - Cỏc lc trỏi) v cú ln: c = c = c = c =+ - Lc tng hp tỏc dng lờn s cựng chiu, cựng phng vi F1 (do F1 > F3) v cú ln: DNK - 2014 12 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com c 1 c d e= d e = 6.100_ j c c c 2 = =+ = 26 2 i vi bi xỏc nh cụng quay khung dõy mt gúc no ú ta cn xỏc nh t thụng bin thiờn qua khung dõy (ly t thụng v trớ t thụng v trớ 1): h = h h = 2h = = - - M t bi 4-20 ta cú: h = ,n ' Cụng khung dõy quay 1800 l: 7= (cụng thc ny rt quan trng cỏc bn nờn hc thuc) c h = c 0_ ' c = 3,327.10 = =+ Bi 4-35: Hai dõy dn thng di vụ hn t song song cỏch mt khong no ú Dũng in chay qua cỏc dõy dn bng v cựng chiu Tỡm cng dũng in chy qua mi dõy, bit rng mun dch chuyn cỏc dõy dn ti khong cỏch gp ụi lỳc u thỡ phi tn mt cụng bng 5,5.10-5 J/m (cụng dch chuyn 1m di ca dõy dn) Túm tt: Dõy dn thng di: 2, I1 = I2 = I A1m = 5,5.10-5 J/m Xỏc nh I Gii: - Gi s ta c nh dõy v dch chuyn dõy t v trớ sang v trớ nh hỡnh v Mt iu d nhn thy l cng xa dõy thỡ lc tỏc dng lờn dõy s cng gim lc ny s ph thuc vo v trớ x ti thi im t no ú ca dõy tớnh cụng A theo tớch phõn: = t &b = t - - , , b ' &b = ' ' b b Cụng thc hin trờn mt n v di dõy dn l: b 73= = ' ' b Thay giỏ tr x2 = 2a, x1 = a ta cú cng dũng in dõy dn l: =f g 19.927 ' Bi 4-37: Cun dõy ca mt in k gm N = 400 vũng cú dng khung ch nht chiu di a = cm, chiu rng b = cm, c t mt t trng u cú cm ng t B = 0.1 T Dũng in chy khung cú cng bng 10-7 A Hi: a Th nng ca khung dõy t trng ti hai v trớ o V trớ 1: Mt phng khung dõy song song vi ng sc ca t trng DNK - 2014 13 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com o V trớ 2: Mt phng ca khung dõy hp vi ng sc t trng mt gúc 300 b Cụng ca lc in t khung dõy quay t v trớ n v trớ Túm tt: N = 400 vũng Khung dõy: hcn: a = cm, b = cm B = 0.1 T #$S = #####$ VT1: Q #$S = VT2: Q #####$ Xỏc nh W1, W2, A12 Gii: - õy l bi toỏn liờn quan ti th nng ca khung dõy t trng th nng #$S = - Xột v trớ 1: Q #####$ - - #$S = #####$ Xột v trớ 2: Q q = j \ q = j \ #$S = j \ Q #####$ #$S = j \ Q #####$ ỏp dng cụng thc tớnh 6=0 = j c= = 1,2.100 3 Xỏc nh cụng dch chuyn khung dõy t v trớ n v trớ õy ta thy mt nh lý quen thuc l cụng dch chuyn bao gi cng bng bin thiờn th nng ta cú: = q q = j c= = 1,2 100 DNG TON: CHUYN NG CA ELECTRON (IN TCH) TRONG T TRNG Nhn xột: - i vi bi toỏn chuyn ng ca electron t trng ta thng phi quan tõm ti gúc gia phng chuyn ng ca electron vi phng ca t trng ngoi o Electron chuyn ng song song vi t trng chuyn ng thng o Electron chuyn ng vuụng gúc vi t trng chuyn ng theo qu o trũn (i lng cn quan tõm: bỏn kớnh qu o, chu kỡ quay) o Electron chuyn ng khụng song song, khụng vuụng gúc vi t trng chuyn ng theo qu o l ng xon c (i lng cn quan tõm: bỏn kớnh qu o, chu kỡ quay, bc ca xon c) - Khi electron chuyn ng t trng ngoi nú s chu tỏc dng bi lc Lorentz: ####$ = #$ #$ # u o o - o Chỳ ý: DNK - 2014 Phng: vuụng gúc vi $; #$ Chiu: xỏc nh theo quy tc bn tay trỏi (t lũng bn tay hng ng sc t, chiu t c tay n n u ngún tay l chiu chuyn ng ca in tớch dng, ngún cỏi choói s l chiu ca lc Lorentz) ln: = Q$, #$S 14 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com o o o o Bỏn kớnh qu o: = ĂÂ |Ê| Lc Lorent khụng sinh cụng v ch lm thay i v phng ca electron, lc Lorentz thng úng vai trũ l lc hng tõm: z u = Chu k quay ca electron l: z| z| Ô= = ĂÂ |Ê| Bc ca qu o xon c: z| Ơ = ÔÂ = ƯÂ Hng gii: Bc 1: Xỏc nh gúc hp bi vector tc v cm ng t B qu o ca electron Bc 2: S dng cụng thc liờn quan gii bi toỏn Bi minh ha: Bi 4-39: Mt electron c gia tc bi hiu in th U = 1000V bay vo mt t trng u cú cm ng t B = 1,19.10-3 T Hng bay ca electron vuụng gúc vi cỏc ng sc t trng Tỡm: a Bỏn kớnh qu o ca electron b Chu k quay ca electron qu o c Moment ng lng ca electron i vi tõm qu o Túm tt: Electron: $ Đ #$ B = 1,19.10-3 T U = 1000 V Xỏc nh R, T, MO Gii: - Qu o electron l ng trũn - i vi cõu xỏc nh bỏn kớnh qu o chỳng ta thy theo cụng thc tớnh R thỡ ch cũn nht mt i lng v l cha bit tỡm mi liờn h gia v v d kin bi (chớnh l U) electron c gia tc nh hiu in th U nờn cú th núi l hiu in th ó thc hin mt cụng A chớnh bng bin thiờn ng nng ca electron (coi ng nng ban u bng 0) nờn ta cú: = |ă|â = - Cụng thc tớnh bỏn kớnh qu o lỳc ny s cú dng: = - - @ 2|ă|â =ê @ @ 2@â =ê = 8,96.100 @ |ă| |ă| p dng cụng thc tớnh chu kỡ quay ca qu o ta cú: @ J= = 3.100ô |ă| Moment ng lng ca electron i vi tõm qu o: DNK - 2014 15 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com ơ= k=@ = @ = 1,53.100 B -đ@ / Bi 4-42: Mt ht cú ng nng W = 500 eV bay theo hng vuụng gúc vi ng sc ca mt t trng u cú cm ng t B = 0.1 T Tỡm: a Tỡm lc tỏc dng lờn ht b Bỏn kớnh qu o ca ht c Chu k quay ca ht trờn qu o Cho bit ht cú in tớch bng +2e Túm tt: Ht : +2e, $ Đ #$, m = 6,644.1027 kg W = 500 eV B = 0.1 T Xỏc nh FL, R, T Gii: - õy l bi toỏn chuyn ng ca in tớch dng t trng u, $ Đ #$ nờn qu o ca ht s l ng trũn p dng cụng thc lc Lorentz tng quỏt cho in tớch ta cú: = Nh vy cũn i lng v l cha c xỏc nh kt hp vi bi ta thy cú mi liờn h gia W v v thụng qua biu thc: q = - - @ 2q =ê @ Thay vo biu thc tớnh FL ta cú: = = 4,966.100 / j Lc Lorentz úng vai trũ l lc hng tõm nờn ta cú: @ 2q 2q = = = = 3,22.100 @ Chu k l thi gian ht quay c vũng nờn ta cú: J= =2 ê @ = 1,3.100_ 2q Bi 4-44: Mt electron c gia tc bng mt hiu in th U = 6000 V bay vo t trng u cú cm ng t B = 1,3.10-2 T Hng bay ca electron hp vi ng sc t mt gúc = 300; qu o ca electron ú l mt ng inh c Hóy tỡm: a Bỏn kớnh ca vũng xon c b Bc ca ng inh c Túm tt: Electron U = 6000 V B = 1,3.10-2 T = 300 DNK - 2014 16 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com Xỏc nh R, h Gii: - Qu o electron l ng xon c ỏp dng cụng thc @ m = |ă| T cụng thc ta thy cn i xỏc nh i ln v (khi ó bit U) = |ă|â = - Thay vo phng trỡnh tớnh bỏn kớnh ta cú: = @ m = |ă| @ 2|ă|â =ê @ theo bi 4-39 ta cú: m 2@â ê = 0.01@ |ă| Khi xỏc nh c R ta d dng xỏc nh c bc ca ng inh c theo cụng thc: = 0.11@ = lđm Bi 4-46: Mt electron cú nng lng W = 103 eV bay vo mt in trng u cú cng in trng E = 800V/cm theo hng vuụng gúc vi ng sc in trng Hi phi t mt t trng cú phng v chiu ca cm ng t nh th no chuyn ng ca electron khụng b lch phng - Túm tt: Electron W = 103 eV E = 800 V/cm 2#$ Đ #$ Xỏc nh #$ e khụng b lch phng Gii: - T trng #$ phi to lc Lorentz cõn bng vi lc Coulomb o o Phng: vuụng gúc vi mt phng (Fc, v) Chiu: hng vo mt phng (Fc, v) o ln: tha FL = FC DNK - 2014 qE = Bqv = E = T trng #$ phi cú tớnh cht: = 4,266.1001 J 17 [...]... electron i vi tõm qu o: DNK - 20 14 15 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com ơ= k=@ = @ = 1,53.100 B -đ@ / Bi 4- 42: Mt ht cú ng nng W = 500 eV bay theo hng vuụng gúc vi ng sc ca mt t trng u cú cm ng t B = 0.1 T Tỡm: a Tỡm lc tỏc dng lờn ht b Bỏn kớnh qu o ca ht c Chu k quay ca ht trờn qu o Cho bit ht cú in tớch bng +2e Túm tt: Ht : +2e, $ Đ #$, m = 6, 644 .1027 kg W = 500 eV B = 0.1 T Xỏc... bi ta thy cú mi liờn h gia W v v thụng qua biu thc: q = - - @ 2q =ê 2 @ Thay vo biu thc tớnh FL ta cú: = = 3 4, 966.100 / j Lc Lorentz úng vai trũ l lc hng tõm nờn ta cú: @ 2q 2q = = = = 3,22.100 @ Chu k l thi gian ht quay c 1 vũng nờn ta cú: J= 2 =2 ê @ = 1,3.100_ 2q Bi 4- 44: Mt electron c gia tc bng mt hiu in th U = 6000 V bay vo t trng u cú cm ng t B = 1,3.10-2 T Hng bay ca electron hp... 300 DNK - 20 14 16 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com Xỏc nh R, h Gii: - Qu o electron l ng xon c ỏp dng cụng thc @ m = |ă| T cụng thc ta thy cn i xỏc nh i ln v (khi ó bit U) 7 = |ă|â = - Thay vo phng trỡnh tớnh bỏn kớnh ta cú: = @ m = |ă| @ 2|ă|â =ê 2 @ theo bi 4- 39 ta cú: m 2@â ê = 0.01@ |ă| Khi xỏc nh c R ta d dng xỏc nh c bc ca ng inh c theo cụng thc: 2 = 0.11@ = lđm Bi 4- 46: Mt electron... dũng in trong dõy dn l: =f 2 7 3 g 19.927 ' 2 Bi 4- 37: Cun dõy ca mt in k gm N = 40 0 vũng cú dng khung ch nht chiu di a = 3 cm, chiu rng b = 2 cm, c t trong mt t trng u cú cm ng t B = 0.1 T Dũng in chy trong khung cú cng bng 10-7 A Hi: a Th nng ca khung dõy trong t trng ti hai v trớ o V trớ 1: Mt phng khung dõy song song vi ng sc ca t trng DNK - 20 14 13 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com... vi nhau nh cỏc nam chõm Gi s xột cun dõy 2, ta thy th nng tng tỏc ca cun dõy 2 l: DNK - 20 14 11 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com - q = 3 trong ú pm = NIS = NIR2 Cm ng t gõy bi bun dõy 1 lờn cun dõy 2 l: \j = 2 +' q = - a ` X 1R Lc tỏc dng lờn cun 2 theo phng l l: q 3 = = ' j 2' B j 2' 1 B Bi 4- 34: Cnh mt dõy dn thng di trờn cú dũng in cú cng I1 = 30 A chy, ngi ta t mt khung dõy dn hỡnh... thanh s cựng chiu, cựng phng vi F1 (do F1 > F3) v cú ln: DNK - 20 14 12 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com c 1 1 c 1 d e= d e = 6.100_ j c c c 2 2 = =+ = 5 26 2 2 i vi bi xỏc nh cụng quay khung dõy mt gúc no ú ta cn xỏc nh t thụng bin thiờn qua khung dõy (ly t thụng v trớ 2 t thụng v trớ 1): h = h h = 2h = 1 = - - M t bi 4- 20 ta cú: h = ,n ' Cụng khung dõy quay 1800 l: 7= 0 (cụng... l bi toỏn tng tỏc gia hai dũng in thng ta s s dng cỏc cụng thc liờn quan ti tng tỏc gia hai dũng in thng - Lc tỏc dng lờn khung s l tng hp ca 4 lc tỏc dng lờn tng cnh: ###$ + ####$ + ####$1 + ###$B $ = - Do dũng in thng di vụ hn nờn v trớ tng i ca cnh 2 v 4 l nh nhau nhng do dũng #$ ###$B = 0 in li ngc chiu v bng nhau nờn: ####$ + ###$; ####$1 nm gia cnh khung, cựng phng, ngc chiu (xỏc nh theo... trong t trng ngoi nú s chu tỏc dng bi lc Lorentz: ####$ = #$ #$ # u o o - o Chỳ ý: DNK - 20 14 Phng: vuụng gúc vi $; #$ Chiu: xỏc nh theo quy tc bn tay trỏi (t lũng bn tay hng ng sc t, chiu t c tay n n u ngún tay l chiu chuyn ng ca in tớch dng, ngún cỏi choói ra s l chiu ca lc Lorentz) ln: = Q$, #$S 14 Trn Thiờn c ductt111@gmail.com ductt111.com o o o o Bỏn kớnh qu o: = ĂÂ |Ê| Lc Lorent khụng... lch phng Gii: - T trng #$ phi to ra lc Lorentz cõn bng vi lc Coulomb o o Phng: vuụng gúc vi mt phng (Fc, v) Chiu: hng vo trong mt phng (Fc, v) o ln: tha món FL = FC DNK - 20 14 qE = Bqv = E = 2 T trng #$ phi cú tớnh cht: 3 = 4, 266.1001 J 17 ... electron l: z| z| Ô= = ĂÂ |Ê| Bc ca qu o xon c: z| Ơ = ÔÂ = ƯÂ 2 Hng gii: Bc 1: Xỏc nh gúc hp bi vector vn tc v cm ng t B qu o ca electron Bc 2: S dng cụng thc liờn quan gii bi toỏn 3 Bi tp minh ha: Bi 4- 39: Mt electron c gia tc bi hiu in th U = 1000V bay vo mt t trng u cú cm ng t B = 1,19.10-3 T Hng bay ca electron vuụng gúc vi cỏc ng sc t trng Tỡm: a Bỏn kớnh qu o ca electron b Chu k quay ca electron