Ôn tập vật lý 11 từ trường

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, với mơn Vật Lý, hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng kì thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học, cao đẳng cho lớp 12, với lớp 10 lớp 11 tùy theo trường, có trường sử dụng hình thức kiểm tra trắc nghiệm tự luận, có trường sử dụng hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan, có trường sử dụng hai hình thức tùy theo chương, phần Tuy nhiên dù kiểm tra với hình thức cần phải nắm vững kiến thức cách có hệ thống làm tốt kiểm tra, thi Để giúp em học sinh ôn tập cách có hệ thống kiến thức chương trình Vật lý lớp 11 – Cơ bản, giảm tải, chúng tơi xin tóm tắt lại phần lí thuyết sách giáo khoa, tài liệu chuẩn kiến thức tuyển chọn số tập tự luận số câu trắc nghiệm khách quan theo phần sách giáo khoa, sách tập số sách tham khảo Hy vọng tập tài liệu giúp ích chút cho q đồng nghiệp q trình giảng dạy (có thể dùng làm tài liệu để dạy tự chọn, dạy phụ đạo) em học sinh q trình ơn tập, kiểm tra, thi cử Nội dung tập tài liệu có tất chương sách giáo khoa Vật lí 11 - Cơ Mỗi chương phần tài liệu (riêng chương: VI Khúc xạ ánh sáng, VII Mắt dụng cụ quang gộp lại thành phần Quang hình) Mỗi phần có: Tóm tắt lí thuyết; Các dạng tập tự luận; Trắc nghiệm khách quan Các tập tự luận phần có hướng dẫn giải đáp số, câu trắc nghiệm khách quan phần có đáp án, khơng có lời giải chi tiết (để bạn đọc tự giải) Dù có nhiều cố gắng việc sưu tầm, biên soạn chắn tập tài liệu khơng tránh khỏi sơ suất, thiếu sót Rất mong nhận nhận xét, góp ý q đồng nghiệp, bậc phụ huynh học sinh, em học sinh bạn đọc để chỉnh sửa lại thành tập tài liệu hoàn hảo Xin chân thành cảm ơn http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 IV TỪ TRƯỜNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Từ trường + Xung quanh nam châm hay dòng điện tồn từ trường + Từ trường dạng vật chất, mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt khoảng khơng gian có từ trường + Tại điểm khơng gian có từ trường, hướng từ trường hướng Nam Bắc kim nam châm nhỏ nằm cân điểm + Đường sức từ đường vẽ không gian có từ trường, cho tiếp tuyến điểm có phương trùng với phương từ trường điểm + Các tính chất đường sức từ: - Qua điểm khơng gian có từ trường vẽ đường sức từ - Các đường sức từ đường cong khép kín vơ hạn hai đầu - Chiều đường sức từ tuân theo quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam Bắc) - Quy ước vẽ đường sức từ cho chổ từ trường mạnh đường sức từ mau chổ từ trường yếu đường sức từ thưa Lực từ - Cảm ứng từ  + Tại điểm khơng gian có từ trường xác định véc tơ cảm ứng từ B : - Có hướng trùng với hướng từ trường; - Có độ lớn F , với F độ lớn lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện Il có độ dài l, cường độ I, đặt vng góc với hướng từ trường điểm Đơn vị cảm ứng từ tesla (T)   + Lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện I l đặt từ trường đều, cảm  ứng từ B : - Có điểm đặt trung điểm l;   - Có phương vng góc với l B ; - Có chiều tuân theo qui tắc bàn tay trái; - Có độ lớn: F = BIlsin Từ trường chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt I r + Cảm ứng từ dòng điện thẳng, dài: B = 2.10-7 + Cảm ứng từ tâm khung dây điện tròn: B = 2.10-7 NI R + Cảm ứng từ lòng ống dây điện hình trụ dài: B = 2.10-7nI Lực Lo-ren-xơ http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện tích q0 chuyển động từ    trường B có phương vng góc với v B , có chiều tuân theo quy tác bàn tay trái, có độ lớn: f = |q0|vBsin B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN Từ trường gây dòng điện thẳng * Các cơng thức:  + Véc tơ cảm ứng từ B dòng điện thẳng gây có: Điểm đặt: điểm ta xét; Phương: vng góc với mặt phẵng chứa dây dẫn điểm ta xét Chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dòng điện, ngón tay khum lại cho ta chiều đường sức từ; Độ lớn: B = 2.10-7 I r     + Nguyên lý chồng chất từ trường: B  B1  B2   Bn * Phương pháp giải: + Vẽ hình biểu diễn véc tơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm ta xét, vẽ véc tơ cảm ứng từ tổng hợp + Tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ thành phần + Viết biểu thức (véc tơ) cảm ứng từ tổng hợp + Dùng phép chiếu hệ thức lượng tam giác để chuyển biểu thức véc tơ biểu thức đại số + Giải phương trình để tìm độ lớn cảm ứng từ tổng hợp + Rút kết luận chung (nếu cần) * Bài tập: Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20 cm khơng khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 12 A; I2 = 15 A 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 cm Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm khơng khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = A; I2 = 12 A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 cm cách dây dẫn mang dòng I2 15 cm Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm khơng khí, có hai dòng điện chiều, có cường độ I1 = A; I2 = 16 A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 cm cách dây dẫn mang dòng I2 cm Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20 cm khơng khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = I2 = 12 A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 16 cm cách dây dẫn mang dòng I2 12 cm Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20 cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, cường độ I1 = I2 = A chạy qua Xác định cảm http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn khoảng 30 cm Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm khơng khí, có hai dòng điện chiều, cường độ I1 = I2 = A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn khoảng 20 cm Hai dây đẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song khơng khí cách đoạn d = 12 cm có dòng điện chiều I1 = I2 = I = 10 A chạy qua Một điểm M cách hai dây dẫn đoạn x a) Khi x = 10 cm Tính độ lớn cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện chạy hai dây dẫn gây điểm M b) Hãy xác định x để độ lớn cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại Hai dây đẫn thẳng dài vơ hạn, đặt song song khơng khí cách đoạn d = 2a có dòng điện ngược chiều cường độ I1 = I2 = I chạy qua a) Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn đoạn x b) Hãy xác định x để độ lớn cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 15 cm khơng khí, có hai dòng điện chiều, có cường độ I1 = 10 A, I2 = A chạy qua Xác định điểm M mà cảm ừng từ tổng hợp hai dòng điện gây 10 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm khơng khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 20A, I2 = 10A chạy qua Xác định điểm N mà cảm ừng từ tổng hợp hai dòng điện gây 11 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt không khí, trùng với hai trục tọa độ vng góc xOy Dòng điện qua dây Ox chạy chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I1 = A, dòng điện qua dây Oy chạy ngược chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I2 = A Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm A có tọa độ x = cm y = -2 cm 12 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt khơng khí, trùng với hai trục tọa độ vng góc xOy Dòng điện qua dây Ox chạy ngược chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I1 = A, dòng điện qua dây Oy chạy chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I2 = A Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M có tọa độ x = cm y = cm * Hướng dẫn giải: Giả sử hai dây dẫn đặt vng góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ  B1  B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: I I B1 = 2.10-7 = 1,6.10-5 T; B2 = 2.10-7 = 6.10AM BM   T  Cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369     Vì B1 B2 phương, chiều nên B phương, chiều với B1  B2 có độ lớn B = B1 + B2 = 7,6.10-5 T Giả sử hai dây dẫn đặt vng góc với phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 dòng điện I1 I2 gây M véc tơ   có độ ứng từ B1 B2 có phương chiều hình vẽ, lớn: B1 = 2.10-7 mặt B cảm I1 = 2,4.10-5 T; B2 = 2.10AM I2 = 1,6.10-5 T BM      Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương, ngược   chiều B1 > B2 nên B phương, chiều với B1 có độ lớn: B = B1 - B2 = 0,8.10-5 T Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 vào B Tam giác AMB vng M Các dòng điện I1 I2 gây M   véc tơ cảm ứng từ B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: B1 = 2.10-7 I1 = 3.10-5 T; B2 = AM 2.10- I2 = 4.10-5 T BM    Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = B12  B22 = 5.10-5 T Giả sử hai dây dẫn đặt vng góc với phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 Tam giác AMB vng M Các dòng điện I1  mặt B I2  gây M véc tơ cảm ứng từ B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: I1 = 1,5.10-5 T; AM I B2 = 2.10-7 = 2.10-5 T BM B1 = 2.10-7 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369    Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = B12  B22 = 2,5.10-5 T Giả sử hai dây dẫn đặt vng góc với mặt hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng  phẵng Các từ  B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: I B1 = B2 = 2.10-7 = 6.10-6 T AM    Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = B1cos + B2cos = 2B1cos = 2B1 AH = 4.10-6 T AM Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B Các dòng điện I1 I2 gây M  mặt vào véc  tơ cảm ứng từ B1 B2 có phương chiều vẽ, có độ lớn: B1 = B2 = 2.10-7 hình I1 = 6.10-6 T AM Cảm ứng từ tổng hợp M là:    có độ B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ lớn: B = 2B1cos = 2B1 AM  AH = 11,6.10-6 T AM a) Giả sử hai dây dẫn đặt vng góc với mặt hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 vào B Các  điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ B1 phương chiều hình vẽ, có độ lớn: B1 = B2 = 2.10- phẵng dòng  B2 có I = x 2.10-5 T Cảm ứng từ tổng hợp M là:    B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = B1cos + B2cos = 2B1cos = 2B1 b) Theo câu a) ta có: B1 = B2 = 2.10-7 d  x2    2 x = 3,2.10-5 T I ; x http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 d  x   d2 I 2  B = 2B1cos = 2.2.10-7 = 10-7I ; x2 4x4 x x d2 d2  d2  B đạt cực đại  = 1   đạt cực đại; theo bất đẵng thức d 4x  4x  x 4x d2 d2 d2  d2  Cơsi 1   đạt cực đại =14x 4x d 4x  4x  x= d = 8,5 cm Khi Bmax = 3,32.10-5 T a) Giả sử hai dây dẫn đặt vng góc với phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 Các dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm  mặt B ứng từ  B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: I B1 = B2 = 2.10-7 x    Cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: I a x x a 4.10-7 I x B = B1cos + B2cos = 2B1cos = 2.10-7 b) Đặt MH = y; ta có x2 = a2 + y2  B = 4.10-7 I  x = a; Bmax = 4.10-7 a ; B đạt cực đại y = a  y2 I a Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B Các dòng điện I1 I2 gây M  = mặt vào véc tơ  cảm ứng từ B1 B2 Để cảm ứng từ tổng      M B = B1 + B2 =  B1 =  hợp  B2  chiều tức B1 B2 phải phương, ngược độ lớn Để thỏa mãn điều kiện M phải nằm đường thẳng nối A, B; nằm đoạn thẳng AB Với B1 = B2 2.10-7 I1 I2 = 2.10-7 AM AB  AM http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369  AM = AB.I1 = 10 cm;  MB = cm I1  I Vậy điểm M phải nằm đường thẳng cách dây dẫn mang dòng I1 10 cm cách dây dẫn mang dòng I2 cm; ngồi có điểm xa hai dây dẫn có cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây cảm ứng từ dòng điện gây điểm cách xa 10 Giả sử hai dây dẫn đặt vng góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B Các dòng điện I1 I2 gây M   ứng véc tơ cảm ứng từ B1 B2 Để cảm      từ tổng hợp M B = B1 + B2 =     B1 = - B2 tức B1 B2 phải phương, ngược chiều độ lớn Để thỏa mn điều kiện M phải nằm đường thẳng nối A, B; nằm ngồi đoạn thẳng AB, gần dây dẫn mang dòng I2 (vì I1 > I2) Với B1 = B2 2.10-7  AM = I1 I2 = 2.10-7 AM AM  AB AB I1 = 20 cm;  BM = 10 cm I1  I Vậy điểm M phải nằm đường thẳng cách dây dẫn mang dòng I1 20 cm cách dây dẫn mang dòng I2 10 cm; ngồi có điểm xa hai dây dẫn có cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây cảm ứng từ dòng điện gây điểm cách xa  11 Dòng I1 gây A véc tơ cảm ứng vng góc với mặt phẵng xOy, hướng từ vào, có độ lớn: B1 = 2.10-7 từ B1 ngồi I1 = 2.10-5 T | y| Dòng I2 gây A véc tơ cảm ứng từ  B2 vng góc với mặt phẵng xOy, hướng từ ra, có độ lớn: I B2 = 2.10-7 = 1,5.10-5 T | x|      Cảm ứng từ tổng hợp A B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương, ngược   chiều B1 > B2 nên B phương, chiều với B1 có độ lớn B = B1 – B2 = 0,5.10-5 T http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 12 Dòng I1 gây M véc tơ cảm ứng từ  từ B1 vng góc với mặt phẵng xOy, hướng ngồi vào, có độ lớn: B1 = 2.10-7 I1 = 2.10-5 T | y| Dòng I2 gây M véc tơ cảm ứng từ  từ B2 vng góc với mặt phẵng xOy, hướng ngồi vào, có độ lớn: B2 = 2.10-7 I2 = 4,5.10-5 T | x|      Cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương,    chiều nên B phương, chiều với B1 B2 có độ lớn B = B1 + B2 = 6,5.10-5 T http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ trường gây dòng điện tròn, dòng điện chạy ống dây Lực Lo-renxơ * Các công thức:  + Véc tơ cảm ứng từ B dòng điện chạy khung dây tròn gây tâm vòng dây có: Điểm đặt: tâm vòng dây; Phương: vng góc với mặt phẳng chứa vòng dây; Chiều: vào Nam Bắc: mặt Nam dòng điện tròn mặt nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, mặt Bắc ngược lại; NI ; (N số vòng dây) R Độ lớn: B = 2.10-7  + Véc tơ cảm ứng từ B dòng điện chạy ống dây dài lòng ống dây (nơi có từ trường đều) có: Điểm đặt: điểm ta xét; Phương: song song với trục ống dây; Chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải vào Nam Bắc Độ lớn: B = 4.10-7 N I = 4.10-7nI; n số vòng dây m dài ống dây l  + Lực Lo-ren-xơ f từ trường tác dụng lên hạt mang điện chuyển động có: Điểm đặt đặt điện tích;   Phương vng góc với v B ; Chiều: xác định theo qui tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng cho từ  trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón chiều v q0  > ngược chiều v q0 < Lúc đó, chiều lực Lo-ren-xơ chiều ngón chỗi ra;   Độ lớn: f = |q|vBsin( v , B ) * Bài tập: Một vòng dây tròn đặt chân khơng có bán kín R = 10 cm mang dòng điện I = 50 A a) Tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ tâm vòng dây b) Nếu cho dòng điện qua vòng dây có bán kín R’ = 4R cảm ứng từ tâm vòng dây có độ lớn bao nhiêu? Một khung dây tròn đặt chân khơng có bán kín R = 12 cm mang dòng điện I = 48 A Biết khung dây có 15 vòng Tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ tâm vòng dây Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, khoảng uốn thành vòng tròn, bán kính R = 20 cm hình vẽ Dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ A Xác định cảm ứng từ tâm O vòng tròn http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 10 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Một dây dẫn đường kính tiết diện d = 0,5 mm phủ lớp sơn cách điện mỏng quấn thành ống dây, vòng dây quấn sát Cho dòng điện có cường độ I = A chạy qua ống dây Xác định cảm ứng từ điểm trục ống dây Cho dòng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua vòng dây ống dây, cảm ứng từ bên ống dây B = 35.10-5 T Ống dây dài 50 cm Tính số vòng dây ống dây Dùng dây đồng có phủ lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh hình trụ dài L = 50 cm, có đường kính d = cm để làm ống dây Sợi dây quấn ống dây có chiều dài l = 314 cm vòng dây quấn sát Hỏi cho dòng điện cường độ I = 0,4 A chạy qua ống dây, cảm ứng từ bên ống dây bao nhiêu? Một electron bay vào từ trường với vận tốc ban đầu vng góc với véc tơ cảm ứng từ Biết v = 2.105 m/s, B = 0,2 T Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron Cho me = 9,1.10-31 kg, qe = -1,6.10-19 C Một prôtôn bay vào từ trường theo phương làm với đường sức từ góc 300 với vận tốc 3.107 m/s, từ trường có cảm ứng từ 1,5 T Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên prơtơn * Hướng dẫn giải: a) Độ lớn cảm ứng từ tâm vòng dây: B = 2.10-7 I = 31,4.10-5 T R b) Với vòng dây có bán kính R’ = 4R thì: B’ = 2.10-7 B = 2.10-7N I B = = 7,85.10-5 T 4R I = 367,8.10-5 T R Dòng điện chạy vòng tròn gây tâm O  vẽ, cảm ứng từ B1 vuông góc với mặt phẳng hình hướng từ ngồi vào có độ lớn: B1 = 2.10- 15,7.10-6T Dòng điện chạy dây dẫn thẳng gây I = R tâm O  cảm ứng từ B2 vng góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ có độ lớn: B2 = 2.10-7 I = 5.10-6T R      Cảm ứng từ tổng hợp O B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương, ngược   chiều B1 > B2 nên B phương, chiều với B1 có độ lớn B = B1 – B2 = 10,7.10-6 T http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 11 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Số vòng dây quấn sát ống dây: N = l d Cảm ứng từ điểm bên ống dây: B = 4.10-7 N I = 5.10-4 T l N lB IN= = 929 vòng l 4 107 I l Chu vi vòng dây: d, số vòng dây: N = d Ta có: B = 4.10-7 Cảm ứng từ bên ống dây: N l B = 4.10-7 L I = 4.10-7 dL I = 2,5.10-5 T Lực Lo-ren-xơ: f = evBsin = 0,64.10-14 N Lực Lo-ren-xơ: f = evBsin = 7,2.10-12 N http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 12 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ trường tác dụng lên khung dây * Các công thức: + Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l có dòng điện I chạy qua đặt từ trường có: Điểm đặt: trung điểm đoạn dây  Phương: vng góc với đoạn dây với B Chiều: xác định theo qui tắc bàn tay trái   Độ lớn: F = BIlsin( Il , B ) * Phương pháp giải: + Vẽ hình, biểu diễn lực từ thành phần tác dụng lên cạnh khung dây + Tính độ lớn lực từ thành phần + Viết biểu thức (véc tơ) lực từ tổng hợp + Chuyển biểu thức véc tơ biểu thức đại số + Tính độ lớn lực từ tổng hợp * Bài tập: Cho khung dây hình chử nhật ABCD có AB = BC = 25 cm, có dòng điện I = 5A chạy qua đặt trường có đường cảm ứng từ vng góc với phẵng chứa khung dây hướng từ vào hình vẽ Biết B = 0,02T Xác định véc tơ lực từ trường tác dụng lên cạnh khung dây Cho khung dây hình chử nhật ABCD có AB = BC = 20 cm, có dòng điện I = 4A chạy qua đặt trường có đường sức từ song song với mặt chứa khung dây hình vẽ Biết B = 0,04 T Xác véc tơ lực từ từ trường tác dụng lên khung dây Cho khung dây hình chử nhật ABCD có 10 cm; BC = 20 cm, có dòng điện I = A chạy đặt từ trường có đường sức từ song với mặt phẵng chứa khung dây hợp với AD góc  = 300 hình vẽ Biết B = 0,02 T định véc tơ lực từ từ trường tác dụng cạnh khung dây Một dây dẫn uốn thành khung dây có dạng tam giác vng ABC hình vẽ Đặt khung dây vào 15 cm; từ mặt từ 10 cm; từ phẵng định cạnh  từ trường có véc tơ cảm ứng từ B song song với AC Coi khung dây nằm cố định mặt phẵng hình Cho AB = cm, AC = cm, B = 5.10-3 T, I = A lực từ tác dụng lên cạnh khung dây Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song dây hình chữ nhật nằm mặt phẵng khơng khí có dòng điện chạy qua vẽ http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 13 AB = qua song cạnh Xác lên hình cạnh vẽ Tính khung đặt hình Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Biết I1 = 15 A; I2 = 10 A; I3 = A; a = 15 cm; b = 10 cm; AB = 15 cm; BC = 20 cm Xác định lực từ từ trường hai dòng điện chạy hai dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh BC khung dây Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song khung dây hình chữ nhật nằm mặt phẵng đặt khơng khí có dòng điện chạy qua hình vẽ Biết I1 = 12 A; I2 = 15 A; I3 = 4A; a = 20 cm; b = 10 cm; AB = 10 cm; BC = 20 cm Xác định lực từ từ trường hai dòng điện chạy hai dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh BC khung dây * Hướng dẫn giải: Các lực từ tác dụng lên cạnh khung dây có điểm đặt trung điểm cạnh, có phương nằm mặt phẵng chứa khung dây vng góc với cạnh, có chiều hình vẽ có độ lớn: fAB = fCD = B.I.AB = 15.10-3 N; fBC = fAD = B.I.BC = 25.10-3 N Các lực cân với đơi có tác dụng kéo dãn cạnh khung dây Các cạnh AB CD song song với đường sức từ nên lực từ tác dụng lên cạnh Lực từ tác dụng lên cạnh BC AD có điểm đặt trung điểm cạnh, có phương vng góc với mặt phẵng khung dây, lực tác dụng lên cạnh BC hướng từ ngoài, lực tác dụng lên cạnh AD hướng từ vào có độ lớn: fBC = fAD = B.I.BC = 32.10-3 N Hai lực tạo thành ngẫu lực có tác dụng làm cho khung dây quay đến vị trí mà mặt phẵng khung dây vng góc với đường sức từ Các lực từ tác dụng lên cạnh khung dây có điểm đặt trung điểm cạnh, có phương vng góc với mặt phẵng chứa khung dây vng góc với cạnh, lực tác dụng lên cạnh AB BC hướng từ ra, lực tác dụng lên cạnh CD AD hướng từ ngồi vào có độ lớn: fAB = fCD = B.I.AB.sin(900 - ) = 8,66.10-3 N; fBC = fAD = B.I.BC.sin = 10-2 N   Lực từ tác dụng lên cạnh AC FAC = AB song song  với B  trung Lực từ tác dụng lên cạnh AB FAB có điểm đặt điểm AB, có phương vng góc với mặt phẵng chứa khung dây, hướng từ ngồi vào có độ lớn: FAB = I.B.AB = 2.10-3 N http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 14 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369  Lực từ tác dụng lên cạnh BC FBC có điểm đặt trung điểm BC, có phương vng góc với mặt phẵng chứa khung dây, hướng từ có độ lớn: FBC = I.B.BC.sin = I.B.BC AB = 2.10-3 N BC Dòng I1 gây điểm cạnh BC khung dây véc tơ cảm ứng từ có phương vng với mặt phẵng hình vẽ, có chiều hướng từ ngồi có độ lớn: B1 = 2.10-7 góc vào I1 a  AB  b  Từ trường dòng I1 tác dụng lên cạnh BC lực từ F1 đặt trung điểm cạnh BC, có phương nằm mặt phẵng hình vẽ, vng góc với BC hướng từ A đến B, có độ lớn: F1 = B1.I3.BC.sin900 = 2.10-7 I1.I BC = 60.10-7 N a  AB  b Lập luận tương tự ta thấy từ trường dòng I2 tác dụng lên cạnh BC lực từ   F2 có điểm đặt, phương, chiều với F1 có độ lớn: F2 = 2.107 I I BC = 128.10-7 N b Lực từ tổng hợp từ trường hai dòng I1 I2 tác dụng lên cạnh BC      khung dây F = F1 + F2 phương chiều với F1 F2 có độ lớn: F = F1 + F2 = 188.10-7 N Dòng I1 gây điểm cạnh BC khung dây véc tơ cảm ứng từ có phương vng góc với mặt phẵng hình vẽ, có chiều I1 ; b hướng từ có độ lớn: B1 = 2.10- từ trường dòng I1 tác dụng lên cạnh BC lực từ  nằm F1 đặt trung điểm cạnh BC, có phương mặt phẵng hình vẽ, vng góc với BC hướng từ B đến A, có độ lớn F1 = B1.I3.BC.sin900 = 2.10-7 I1 I BC = 192.10-7 N a Lập luận tương tự ta thấy từ trường dòng I2 tác dụng lên cạnh BC lực từ   F2 có điểm đặt, phương, ngược chiều với F1 có độ lớn F2 = 2.107 I I BC = 80.10-7 N ab http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 15 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Lực từ tổng hợp từ trường hai dòng I1 I2 tác dụng lên cạnh BC     khung dây F = F1 + F2 phương chiều với F1 có độ lớn F = F1 - F2 = 112.10-7 N C TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Mọi từ trường phát sinh từ A Các nguyên tử sắt B Các nam châm vĩnh cửu C Các mômen từ D Các điện tích chuyển động http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 16 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Một nam châm vĩnh cửu không tác dụng lực lên A Thanh sắt chưa bị nhiễm từ B Thanh sắt bị nhiễm từ C Điện tích khơng chuyển động D Điện tích chuyển động Cảm ứng từ bên ống dây dài không phụ thuộc vào A Môi trường ống dây B Chiều dài ống dây C Đường kính ống dây D Dòng điện chạy ống dây Khi lỏi sắt từ luồn vào ống dây dẫn diện, cảm ứng từ bên lòng ống dây A Giảm nhẹ B Giảm mạnh C Tăng nhẹ D Tăng mạnh Hai dây dẫn thẳng, dài song song mang dòng điện ngược chiều I1, I2 Cảm ứng từ điểm cách hai dây dẫn nằm mặt phẵng chứa hai dây dẫn A B = B1 + B2 B B = |B1 - B2| C B = D B = 2B1 - B2 Hai dây dẫn thẳng, dài song song mang dòng điện chiều I1, I2 Cảm ứng từ điểm cách hai dây dẫn nằm mặt phẵng chứa hai dây dẫn A B = B1 + B2 B B = |B1 - B2| C B = D B = 2B1 - B2 Đặt dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện 20 A từ trường có véc tơ cảm ứng từ vng góc với dây, người ta thấy 50 cm dây chịu lực từ 0,5 N cảm ứng từ có độ lớn A T B 0,5 T C 0,05 T D 0,005 T Khi electron bay vào vùng từ trường theo quỹ đạo song song với đường sức từ, A Chuyển động electron tiếp tục không bị thay đổi B Hướng chuyển động electron bị thay đổi C Vận tốc electron bị thay đổi D Năng lượng electron bị thay đổi Một vòng dây tròn bán kính 30 cm có dòng điện chạy qua Cảm ứng từ tâm vòng dây 3,14.10-5 T Cường độ dòng điện chạy vòng dây A A B 10 A C 15 A D 20 A 10 Một dòng điện 20 A chạy dây dẫn thẳng dài đặt khơng khí Cảm ứng từ điểm cách dây 10 cm A 10-5T B 10-5T C 10-5T D 10-5T 11 Hai dây dẫn thẳng, dài vô hạn trùng với hai trục tọa độ vng góc xOy, có dòng điện I1 = A, I2 = A chạy qua chiều với chiều dương trục toạ độ Cảm ứng từ điểm A có toạ độ x = cm, y = cm A 10-5 T B 10-5 T C 10-5 T D 10-5 T 12 Khi electron bay vào vùng từ trường theo quỹ đạo vng góc với đường sức từ, A Chuyển động electron tiếp tục khơng bị thay đổi B Hướng chuyển động electron bị thay đổi C Độ lớn vận tốc electron bị thay đổi D Năng lượng electron bị thay đổi 13 Khi hai dây dẫn thẳng, đặt gần nhau, song song với có hai dòng điện chiều chạy qua A Chúng hút B Chúng đẩy C Lực tương tác khơng đáng kể D Có lúc hút, có lúc đẩy 14 Từ trường nam châm thẳng giống với từ tường tạo A Một dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 17 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 B Một chùm electron chuyển động song song với C Một ống dây có dòng điện chạy qua D Một vòng dây có dòng điện chạy qua 15 Một khung dây dẫn có dòng điện chạy qua nằm từ trường ln ln có xu hướng quay mặt phẵng khung dây đến vị trí A Vng góc với đường sức từ B Song song với đường sức từ C Song song vuông góc với đường sức từ tuỳ theo chiều dòng điện chạy khung dây D Tạo với đường sức từ góc 450 16 Hai dây dẫn thẳng, đặt gần nhau, song song với có dòng điện chạy qua tương tác với lực lớn A Hai dây dẫn có khối lượng B Trong hai dây dẫn có điện tích tự C Trong hai dây dẫn có ion dương dao động quanh nút mạng D Trong hai dây dẫn có electron tự chuyển động có hướng 17 Dùng nam châm thử ta biết A Độ mạnh yếu từ trường nơi đặt nam châm thử B Dạng đường sức từ nơi đặt nam châm thử C Độ lớn hướng véc tơ cảm ứng từ nơi đặt nam châm thử D Hướng véc tơ cảm ứng từ nơi đặt nam châm thử 18 Tương tác điện tích đứng yên điện tích chuyển động A Tương tác hấp dẫn B Tương tác điện C Tương tác từ D Vừa tương tác điện vừa tương tác từ http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 18 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 19 Kim nam cham la bàn đặt mặt đất hướng Bắc - Nam địa lí A Lực hấp dẫn Trái Đất tác dụng lên kim nam châm, định hướng cho B Lực điện Trái Đất tác dụng lên kim nam châm, định hướng cho C Từ trường Trái Đất tác dụng lên kim nam châm, định hướng cho D Vì lí khác chưa biết 20 Một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt từ trường Lực từ lớn tác dụng lên đoạn dây dẫn A Đoạn dây dẫn đặt song song với đường sức từ B Đoạn dây dẫn đặt vng góc với đường sức từ C Đoạn dây dẫn đặt hợp với đường sức từ góc 450 D Đoạn dây dẫn đặt hợp với đường sức từ góc 600 21 Đoạn dây dẫn dài 10 cm mang dòng điện A đặt từ trường có cảm ứng từ 0,08 T Đoạn dây đặt vng góc với đường sức từ Lực từ tác dụng lên đoạn dây A 0,01 N B 0,02 N C 0,04 N D N 22 Đoạn dây dẫn dài 10 cm mang dòng điện A đặt từ trường có cảm ứng từ 0,08 T Đoạn dây đặt hợp với đường sức từ góc 300 Lực từ tác dụng lên đoạn dây A 0,01 N B 0,02 N C 0,04 N D 0,05 N 23 Một hạt mang điện tích q = 3,2.10-19 C bay vào từ trường đều, cảm ứng từ B = 0,5 T, với vận tốc v = 106 m/s theo phương vng góc với đường sức từ Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt A B 1,6.10-13 N C 3,2.10-13 N D 6,4.10-13 N 24 Một dòng điện 20 A chạy dây dẫn thẳng, dài đặt khơng khí Cảm ứng từ điểm cách dây dẫn 20 cm A 10-5 T B 2.10-5 T C 4.10-5 T D 8.10-5 T 25 Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng, dài khơng khí Cảm ứng từ điểm cách dây dẫn 10 cm 4.10-5 T Cảm ứng từ điểm cách dây 40 cm A 10-5 T B 2.10-5 T C 4.10-5 T D 8.10-5 T 26 Hai dây dẫn thẳng, dài đặt song song với không khí cách 16 cm có dòng điện I1 = I2 = 10 A chạy qua chiều Cảm ứng từ điểm cách hai dây dẫn cm A B 10-5 T C 2,5.10-5 T D 10-5 T 27 Hai dây dẫn thẳng, dài đặt song song với khơng khí cách 16 cm có dòng điện I1 = I2 = 10 A chạy qua ngược chiều Cảm ứng từ điểm cách hai dây dẫn cm A B 10-5 T C 2,5.10-5 T D 10-5 T 28 Khung dây tròn bán kính 30 cm có 10 vòng dây Cường độ dòng điện qua vòng dây 0,3 A Cảm ứng từ tâm khung dây A 10-6 T B 3,14.10-6 T C 6,28.10-6 T D 9,42.10-6 T 29 Một ống dây dài 20 cm, có 1200 vòng dây đặt khơng khí Cảm ứng từ bên ống dây 75.10-3 T Cường độ dòng điện chạy ống dây A A B 10 A C 15 A D 20 A 30 Một ống dây dài 20 cm, có 2400 vòng dây đặt khơng khí Cường độ dòng điện chạy vòng dây làg 15 A Cảm ứng từ bên ống dây A 28 10-3 T B 56 10-3 T C 113 10-3 T D 226 10-3 T http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 19 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 31 Một electron bay vào từ trường đều, cảm ứng từ B = 1,2 T Lúc lọt vào từ trường vận tốc hạt 107 m/s hợp thành với đường sức từ góc 300 Lực Lorenxơ tác dụng lên electron A B 0,32.10-12N C 0,64.10-12N D 0,96.10-12N 32 Một khung dây tròn bán kính R = cm, có 12 vòng dây có dòng điện cường độ I = 0,5 A chạy qua Cảm ứng từ tâm vòng dây A 24.10-6 T B 24.10-6 T C 24.10-5 T D 24.10-5 T 33 Chọn câu A Chỉ có từ trường làm lệch quỹ đạo chuyển động electron B Chỉ có điện trường làm lệch quỹ đạo chuyển động electron C Từ trường điện trường làm lệch quỹ đạo chuyển động electron D Từ trường điện trường làm lệch quỹ đạo chuyển động electron 34 Một dây dẫn thẳng, dài có dòng điện I = 12 A chạy qua đặt khơng khí Cảm ứng từ điểm cách dây cm A 1,2.10-5T B 2,4.10-5T C 4,8.10-5T D 9,6.10-5T 35 Một dòng điện cường độ I = A chạy dây dẫn thẳng, dài đặt khơng khí Cảm ứng từ điểm M có giá trị B = 4.10-5 T Điểm M cách dây A cm B 2,5 cm C cm D 10 cm 36 Trong trường hợp sau trường hợp tương tác từ A Trái Đất hút Mặt Trăng B Lược nhựa sau cọ xát với hút mẫy giấy vụn C Hai cầu tích điện đặt gần D Hai dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt gần 37 Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng, dài đặt khơng khí Cảm ứng từ điểm M cách dây 10 cm có giá trị B = 2.10-5 T Cường độ dòng điện chạy dây dẫn A A B A C 10 A D 15 A 38 Một hạt mang điện tích q = 4.10-10 C, chuyển động với vận tốc 2.105 m/s từ trường Mặt phẵng quỹ đạo hạt vng góc với véc tơ cảm ứng từ Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt f = 4.10-5 N Cảm ứng từ B từ trường là: A 0,05 T B 0,5 T C 0,02 T D 0,2 T 39 Một hạt tích điện chuyển động từ trường Mặt phẵng quỹ đạo hạt vng góc đường sức từ Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,6.106 m/s lực Lorenxơ tác dụng lên hạt f1 = 2.10-6 N Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 4.10 m/s lực Lorenxơ f2 tác dụng lên hạt A 4.10-6 N B 10-5 N C 5.10-6 N D 5.10-5 N 40 Một hạt  (điện tích 3,2.10-19 C) bay với vận tốc 107 m/s theo phương vng góc với đường sức từ từ trường có cảm ứng từ B = 1,8 T Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt A 5,76.10-12 N B 57,6.10-12 N C 0,56.10-12 N D 56,25.10-12 N 41 Cảm ứng từ điểm từ trường A Vng góc với đường sức từ B Nằm theo hướng đường sức từ C Nằm theo hướng lực từ http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 20 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 D Khơng có hướng xác định 42 Chọn câu trả lời sai A Tương tác dòng điện với dòng điện gọi tương tác từ B Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường mặt gây lực từ C Xung quanh điện tích đứng n có điện trường từ trường D Ta vẽ đường sức từ qua điểm từ trường 43 Trong nam châm điện, lỏi nam châm dùng A Kẻm B Sắt non C Đồng D Nhôm 44 Một dây dẫn thẳng, dài có dòng điện chạy qua đặt khơng khí Cảm ứng từ điểm cách dây cm 1,2.10-5 T Cường độ dòng điện chạy dây dẫn A 1A B 3A C 6A D 12A 45 Để xác định điểm khơng gian có từ trường hay khơng, ta A Đặt điện tích B Đặt kim nam châm C Đặt sợi dây dẫn D Đặt sợi dây tơ  46 Một đoạn dây có dòng điện đặt từ trường có cảm ứng từ B  Để lực từ tác dụng lên dây đạt giá trị cực đại góc  dây dẫn B phải A  = 00 B  = 300 C  = 600 D  = 900  47 Một đoạn dây có dòng điện đặt từ trường có cảm ứng từ B  Để lực từ tác dụng lên dây có giá trị cực tiểu góc  dây dẫn B phải A  = 00 B  = 300 C  = 600 D  = 900 48 Một dòng điện cường độ I = A chạy dây dẫn thẳng, dài đặt khơng khí gây cảm ứng từ điểm M BM = 6.10-5 T Khoảng cách từ M đến dây dẫn A cm B 3,14 cm C 10 cm D 31,4 cm 49 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 2.10-5 T Cường độ dòng điện chạy qua vòng dây A mA B 10 mA C 100 mA D A 50 Một ống dây dài l = 25 cm có dòng điện I = 0,5 A chạy qua đặt khơng khí Cảm ứng từ bên ống dây 6,28.10-3 T Số vòng dây quấn ống dây A 1250 vòng B 2500 vòng C 5000 vòng D 10000 vòng ĐÁP ÁN 1D 2C 3C 4D 5A 6B 7C 8A 9C 10C 11C 12B 13A 14C 15A 16D 17D 18B 19C 20B 21C 22B 23B 24B 25A 26A 27D 28B 29B 30D 31D 32B 33D 34C 35B 36D 37C 38B 39D 40A 41B 42C 43B 44B 45B 46D 47A 48 A 49D 50B http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 21 ... ước vẽ đường sức từ cho chổ từ trường mạnh đường sức từ mau chổ từ trường yếu đường sức từ thưa Lực từ - Cảm ứng từ  + Tại điểm không gian có từ trường xác định véc tơ cảm ứng từ B : - Có hướng... Hotline : 096.79.79.369 IV TỪ TRƯỜNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Từ trường + Xung quanh nam châm hay dòng điện tồn từ trường + Từ trường dạng vật chất, mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên nam châm... dòng điện gọi tương tác từ B Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường mặt gây lực từ C Xung quanh điện tích đứng n có điện trường từ trường D Ta vẽ đường sức từ qua điểm từ trường 43 Trong nam châm