Bài tập ôn tập chương 4: Từ trường vật lý 11 có đáp án

www.thuvienhoclieu.com Chương IV :  TỪ TRƯỜNG Phần : Lý thuyết chung Bài : Từ trường A- Tóm tắt lý thuyết I / Các định nghĩa - Từ trường : - Đ/N: Từ trường dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt - Đặc trưng từ trường cảm ứng từ ký hiệu - Quy ước : Hướng từ trường điểm hướng Nam - Bắc kim nam châm cân điểm - Đường sức từ : Đ/N : đường sức từ đường vẽ khơng gian có từ trường cho tiếp tuyến điểm có hướng trùng với hướng của từ trường điểm Tính chất :  Qua điểm khơng 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 ước : Vẽ đường cảm ứng từ cho chỗ từ trường mạnh đường sức dày chỗ từ trường yếu đường sức từ thưa - đơn vị cảm ứng từ T ( Tesla) II / Từ trường tạo dây dẫn điện có hình dạng đặc biệt - Từ trường dịng điện thẳng dài vơ hạn Giả sử cần xác định từ trường M cách dây dẫn đoạn r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Điểm đặt : Tại M I Phương : với phương tiếp tuyến đường tròn ( O,r) M Chiều : xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải họăc quy tắc đinh ốc B M 1: r O  Quy tắc nắm bàn tay phải : Để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dịng điện , ngón khum lại cho ta chiều cảm ứng từ  Quy tắc đinh ốc : Quay đinh ốc để tiến theo chiều dịng điện chiều điểm chiều cảm ứng từ - Độ lớn : M Trong : B (T) - I (A) - r (m) - Từ trường dòng điện tròn Giả sử cần xác định từ trường tâm O cách dây dẫn hìng trịn BM bán kính r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Điểm đặt : Tại O Phương : Vuông góc với mặt phẳg vịng dây www.thuvienhoclieu.com O r I Trang www.thuvienhoclieu.com - Chiều : xác định theo quy tắc đinh ốc : “Quay đinh ốc theo chiều dịng điện chiều tiến điểm chiều cảm ứng từ - Độ lớn : Trong : B (T) - I (A) - r (m) - Từ trường ống dây l - N vòng Giả sử cần xác định từ trường tâm O ống dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Phương : song song với trục ống dây Chiều : xác định theo quy tắc đinh ốc : “Quay đinh ốc theo chiều dòng điện chiều tiến điểm chiều cảm ứng từ - Độ lớn : I I Trong : B (T) - I (A) - l (m) – N số vòng dây B – Bài tập : I/ Phương pháp - Để đơn giản trình làm tập biểu diễn từ trường người ta quy ước sau : - : có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn , chiều vào : có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn , chiều Ví dụ : I BM I r – M r M BM Phương pháp làm : Giả sử toán yêu cầu xác định từ trường tổng hợp điểm M nhiều cảm ứng từ ta làm sau : B1 : xác định từ M cảm ứng từ gây : B2 : Áp dụng nguyên lý chồng chất ta có : , , ……… = II / Bài tập vận dụng Câu : Hai dây dẩn thẳng song song dài vơ hạn đặt cách 10cm khơng khí Dòng điện chạy dây dẫn ngược chiều có a b c d Tìm cảm ứng từ : Điểm A cách dây cm Điểm B cách dây đoạn cm cách dây đoạn 14 cm Điểm M cách dây 10 cm Điểm N cách dây đoạn cm cách dây đoạn cm Câu : Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt khơng khí cách 12 cm Có Xác định vị trí có từ trường tổng hợp không : www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com a Hai dòng điện chiều b Hai dòng điện ngược chiều Câu : Cuộn dây trịn dẹt có 20 vịng , bán kính 3.14 cm Khi có dịng điện vào tâm vịng dây xuất từ trường B = T Tính cường độ dòng điện ống dây Câu : Một dây dẫn khơng khí uốn thành vịng trịn bán kính R = 0.1m có I = 3.2 A chạy qua Mặt phẳng vòng dây trùng với mặt phẳng kinh tuyến từ Tại tâm vòng dây treo kim nam châm nhỏ Tính góc quay kim nam châm ngắt dòng điện Cho biết thành phần nằm ngang cảm ứng từ trái đất có T Câu : Sợi dây dẫn , đường kính dây d = 0.5mm, dịng điện qua I = 0.2 A, thành ống dây dài xác định cảm ứng từ tâm ống dây trường hợp a Ống dây có chiều dài 0.4m gồm 400 vịng dây b Ống dây có vòng dây sát với cách điện với III/ Bài tập nhà Câu : Ba dòng điện cường độ I 1= I2 = I3 = 10 A chạy ba dây dẫn thẳng dài vô hạn song song với đặt chân khơng Mặt phẳng vng góc với ba dây tạo thành tiết diện ngang tam giác ABC, cạnh a=10 cm Chiều dịng điện cho hình vẽ xác định cảm ứng từ tổng hợp M dây dẫn gây A Câu : Một Ống dây điện đặt khơng khí cho trục vng góc với mặt phẳng kinh tuyến từ Cảm ứng từ trái đất có thành phần nằm ngang B I2 I1 C M I3 T Trong ống dây có treo kim nam châm có dòng điện I = mA chạy qua dây dẫn ta thấy kim nam châm lệch khỏi vị trí ban đầu Biết ống dây dài 31.4cm lớp Tìm số vịng dây ống Bài : Lực từ A – Tóm tắt lý thuyết I/ Lực từ tác dụng lên đoạn dây có dịng điện đặt từ trường Lực từ từ trường tác dụng lên đoạn dây thẳng chiều dài l (m) có BM dịng điện I (A) chạy qua lực có : - Điểm đặt : trung điểm đoạn dây - Phươg : vng góc với mặt phẳng (l , ) - Chiều : xác định quy tắc bàn tay trái “ Xoè bàn tay trái hứng đường cảm ứng từ cho chiều dòng điện từ cổ tay đến ngón tay Ngón tay choải chiều lực từ ” www.thuvienhoclieu.com I F Trang www.thuvienhoclieu.com - Độ lớn xác định theo công thức Ampe : F = B.I.l.sin với II / Lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng dài song song có dịng điện chạy qua - Nếu dòng điện chạy chiều dây hút Nếu dòng điện chạy ngược chiều dây đẩy - Lực tác dụng có độ lớn : Trong : cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn l chiều dài dây d khoảng cách dây III/ Lực từ tác dụng lên khung dây có dịng điện - Nếu mặt phẳng khung dây vng góc với đường cảm ứng từ lực tác dụng lên khung khơng làm quay khung ( làm cho khung giãn co lại ) Nếu mặt phẳng khung dây song song với đường cảm ứng từ xuất ngẫu lực làm khung quay với momen : M = B.I.S sin với : S : diện tích khung - : pháp tuyến mặt phẳng khung dây IV / Lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động ( lực Lorenxer) Lực lorenxer tác dụng lên điện tích q chuyển động với vận tốc từ B trường có : - Điểm đặt điện tích q - Phương : Vng góc với mp( - Chiều : xác định theo quy tắc bàn tay trái ( q > : chiều với chiều tay q