Bài tập từ trường cực hay - Có đáp án

Khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung dây chứa các đường cảm ứng từ.. Tính mômen lực từ tác dụng lên khung dây.[r]

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Page BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG – CỰC HAY

CHỦ ĐỀ 1:XÁC ĐỊNH LỰC TỪ.CẢM ỨNG TỪ

Bài 1: Một đoạn dây dẫn dài (cm) đặt từ trường vng góc với vectơ cảm ứng từ Dịng điện chạy qua dây

có cường độ 0,75 (A) Lực từ tác dụng lên đoạn dây 3.10-2 (N) Tính độ lớn Cảm ứng từ từ trường ĐS: B= 0,8 (T)

Bài 2: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài (cm) có dịng điện I = (A) đặt từ trường có cảm ứng từ B = 0,5 (T) Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2

(N) Tính góc  hợp dây MN đường cảm ứng từ ĐS: 300

Bài 3: Dòng điện I = (A) chạy dây dẫn thẳng dài Cảm ứng từ điểm M cách dây dẫn 10 (cm) có độ lớn bao nhiêu? ĐS: 2.10-6(T)

Bài 4: Tại tâm dòng điện tròn cường độ (A) cảm ứng từ đo 31,4.10-6(T) Tính đường kính dịng điện ĐS: 20 (cm)

Bài 5: Một dịng điện có cường độ I = (A) chạy dây dẫn thẳng, dài Cảm ứng từ dòng điện gây điểm M có độ lớn B = 4.10-5

(T) Điểm M cách dây khoảng bao nhiêu?

ĐS: 2,5 (cm) Bài 6: Một dịng điện thẳng, dài có cường độ 20 (A), cảm ứng từ điểm M cách dòng điện (cm) có độ lớn bao

nhiêu? ĐS: 8.10-5 (T)

Bài 7: Một dậy dẫn thẳng dài mang dịng điện 20A, đặt từ trường có cảm ứng từ B = 5.10-3T Đặt vng góc với vectơ cảm ứng từ chịu lực từ 10-3N Chiều dài đoạn dây dẫn bao nhiêu?

ĐS: 1cm Bài 8: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt từ trường cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ



B góc 

= 300 Biết dòng điện chạy qua dây 10A, cảm ứng từ B= 2.10-4T Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn bao nhiêu? ĐS: 2.10-4

N

Bài 9: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua vòng dây (A) cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 25.10-4

(T) Tính số vòng dây ống dây ĐS:497

Bài 10: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), lớp sơn cách điện bên mỏng Dùng sợi dây để quấn

một ống dây có dài l = 40 (cm) Số vòng dây mét chiều dài ống dây bao nhiêu? ĐS: 1250

Bài 11: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớp sơn cách điện bên mỏng Dùng sợi dây để quấn ống dây dài l = 40 (cm) Cho dịng điện chạy qua ống dây cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 6,28.10-3

(T) Hiệu điện hai đầu ống dây bao nhiêu?

ĐS: 4,4 (V) Bài 12:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau,cách qua

ba đỉnh tam giác cạnh a=4cm theo phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ.cho dịng điện chạy qua có mộtchiều với cường độ dịng điện I1=10A,I2=I3=20A.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mét

dây dẫn có dịng điện I1? ĐS: 10-3N

13:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với qua ba đỉnh tam giác theo phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ.Cho dịng điện chạy qua có chiều hình vẽ với cường độ dịng điện I1=10A,I2= 20A

I3=30A,.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mét dây dẫn có dịng điện I1.Biết I1 cách I2 I3

r1=8Cm,r2=6cm hai dòng I2và I3 cách 10 cm? ĐS:1.12.10-3

N





 I1

I2 I3



I1 I3

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Page Bài 14: Một vịng dây trịn bán kính 5cm, xung quanh khơng khí Dịng điện dây có cường độ I, gây từ trường tâm vòng tròn có B = 2,5.10-6

T Tính cường độ dòng điện chạy vòng dây ? ĐS : 0,2A

Bài 15: Một vòng dây tròn đặt chân khơng có bán kính R = 10cm mang dịng điện I = 50A a Độ lớn vectơ cảm ứng từ tâm vòng dây bao nhiêu?

b Nếu cho dịng điện nói qua vịng dây có bán kính R’ = R/4 tâm vòng dây , độ lớn cảm ứng từ B ?

ĐS : a B = 3,14 10 - 4

T b B = 1,256 10 -3 T

Bài 16: Một khung dây trịn bán kính 30cm gồm 10vòng dây Cường độ dòng điện qua khung 0,3A Tính cảm ứng từ tâm khung dây ?

ĐS : 6,28.10-6

T

Bài 17: Một khung dây trịn đường kính 10 cm gồm 12 vịng dây Tính cảm ứng từ tâm khung dây cường độ dòng điện qua vòng dây 0,5A.?

ĐS : 7,5398.10-5

T

CHỦ ĐỀ 2:XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP

Bài 1: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) khơng khí, dịng điện chạy dây I1 = (A),

dòng điện chạy dây I2 = (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng hai dây cách hai

dây Tính cảm ứng từ M ĐS: 7,5.10-6 (T)

Bài 2: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách cách 40 (cm) Trong hai dây có hai dịng điện cường độ I1

= I2 = 100 (A), chiều chạy qua Cảm ứng từ hệ hai dòng điện gây điểm M nằm mặt phẳng hai dây,

cách dòng I1 10 (cm), cách dịng I2 30 (cm) có độ lớn bao nhiêu? ĐS: 1,33.10-5 (T)

Bài 3: Một dây dẫn dài căng thẳng, dây uốn thành vòng tròn bán kính

R = (cm), chỗ chéo dây dẫn cách điện Dòng điện chạy dây có cường độ (A) Tính cảm ứng từ tâm vòng tròn ĐS: 5,5.10-5

(T)

Bài 4: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) khơng khí, dịng điện chạy dây I1 = (A), dòng điện chạy dây I2 = (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng

2 dịng điện ngồi khoảng hai dịng điện cách dịng điện I1 8(cm) Tính cảm ứng từ M ĐS:

1,2.10-5 (T)

Bài 5: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song khơng khí cách khoảng cm, có dịng điện ngược chiều I1 = 2A ; I2 = 6A qua Tính cảm ứng từ M cách d1 4cm cách d2 3cm

ĐS : B = 4,12.10 – T

Bài 6: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1; d2 đặt song song khơng khí cách khoảng cm, có dịng điện ngược

chiều I1 = 10A ; I2 = 10A qua Tính cảm ứng từ tại:

a O cách dây 4cm

b M cách dây 8cm ĐS : a B= 10 – T b B=2,5.10 – T

Bài 7: Cho hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt không khí, đặt khơng khí, cách khoảng d = 80cm Dòng điện hai dây chiều cường độ I1 = I2 = I = 1A Tính cảm ứng từ điểm sau :

a Điểm N cách dây thứ 100cm, cách dây thứ hai 20cm

b Điểm M cách hai dây khoảng 80cm ĐS : a 1,2.10-6T ;b 2,2.10-7T

Bài 8: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song khơng khí cách khoảng 10 cm, có dịng điện

chiều I1 = I2 = I = 2,4A qua Tính cảm ứng từ tại:

a M cách d1 d2 khoảng r = 5cm

b N cách d1 20cm cách d2 10cm ĐS : a BM = ; b BN = 0,72.10 – T ;

c P cách d1 8cm cách d2 6cm c BP = 10 – 5

T ; d BQ = 0,48.10 – 5

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Page

Bài 9: Tính cảm ứng từ tâm vịng dây dẫn đồng tâm, có bán kính R 2R Trong vịng trịn có

dịng điện I = 10A chạy qua Biết R = 8cm Xét trường hợp sau :

a Hai vòng tròn nằm mặt phẳng, hai dòng điện chạy chiều b Hai vòng tròn nằm mặt phẳng, hai dòng điện chạy ngược chiều c Hai vòng trịn nằm hai mặt phẳng vng góc

ĐS: a 1,18.10-4

T b 3,92.10-5T c 8,77.10-4T Bài 10: Cho dòng điện cường độ I1 = I2 = I3 = I4 = I= 2A song song nhau, vng góc mặt phẳng hình vẽ, qua đỉnh hình vng cạnh a = 20cm có chiều hình vẽ Hãy xác định vector cảm ứng từ tâm hình vng ĐS :8 10-6T Bài 11: Cho hai dòng điện I1, I2 có chiều hình vẽ,

có cường độ :I1 = I2 = I = 2A ; khoảng cách từ M đến hai dòng điện a = 2cm ; b = 1cm Xác định vector cảm ứng từ M ĐS : 4,22.10-5 T

Bài 12 :Hai dòng điện thẳng song song,dòng thứ có I1=5A,dịng thứ hai có

I2=10A,dịng thứ ba hình trịn có bán kính R=6,28cm mang dịng điện I3=10A.Hãy xác định cảm ứng từ tâm O dòng điện tròn.Biết tâm O cách dòng thư 10 cm cách dòng thứ hai 20 cm ĐS: B=1,1.10-4

T

Bài 13 :cho ba dịng điện thẳng song,vng góc với mặt phẳng hình vẽ,đi

qua ba đỉnh A,B,C tam giác đều.Hãy xác định cảm ứng từ tâm tam giác hai trường hợp :

a Cả ba dòng điệ hướng phía trước

b I1 hướng phía sau,I2,I3 hướng phía trước mặt phẳng hình vẽ Cho biết cạnh tam giác 10cm I1=I2=I3=5A

ĐS:a BT =0 , b.B= 3.10 T

Bài 14:Cho ba dòng điện thẳng song song,vng góc với mặt phẳng hình vẽ

và qua ba đỉnh A,B,C hình vuông.Hãy xác định cảm ứng đỉnh thứ tư D hình vng hai trường hợp:

a Cả ba dịng điện hướng phía sau mặt phẳng hình vẽ

b. I1,I3 hướng phía sau,cịn I2 hướng phía trước mặt phẳng hình vẽ Cho biết hình vng có cạnh 10cm I1=I2=I3=5A

ĐS:a B=3

.10

2 T



, b.B=

.10

2 T



Bài 15:Cho ba dòng điện thẳng song song,vng góc với mặt

phẳng hình vẽ.Khoảng cách từ điểm M đến ba dịng điện

cho hình vẽ.Hãy xác định cảm ứng từ M hai trường hợp: a Cả ba dòng điện hướng phía trước mặt hình vẽ

b I1 hướng phía sau,I2 I3 hướng phía trước mặt phẳng hình vẽ.Cho I1=I2=I3=10A

ĐS: a B=10-4T, c B=

5.10 T

I3

I2

O

I4

 I1

M I2

I1

a b

.O I2

I1

I3

B C

A I1

I2 I3

A

B C

D

I2 I3

I1

I1 M I2

2cm 2cm

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Page CHỦ ĐỀ 3:XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG KHÔNG

Bài :Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song với cách khoảng 6cm,có dịng điện

I1=2A,I2=3A chạy qua ngược chiều nhau.Hãy xác định vị trí mà cảm ứng từ tổng hợp không ?

ĐS : r1=12cm,r2=18cm

Bài :Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song khơng khí cách khoảng d = 6cm có dịng

I1 = 1A, I2 = 4A qua.Hãy xác định vị trí điểm có cảm ứng từ tổng hợp không Xét hai trường hợp:

a. I1, I2 chiều ĐS : r1=1,2cm,r2=4,8cm b. I1, I2 ngược chiều ĐS : r1=2cm,r2=8cm

CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP

Bài 1: Dây dẫn thẳng dài có dịng điện I1 = 15A qua đặt khơng khí a Tính cảm ứng từ điểm cách dậy 15 cm

b Tính lực tác dụng lên 1m dây dòng điện I2 = 10A đặt song song, cách I1 15cm I2 ngược chiều

ĐS: a) B =2.10 – 5

T b)F = 2.10 – N

Bài :Hai dòng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy chiều hai dây dẫn song song cách

50cm

a. Xác định vectơ cảm ứng từ điểm M cách dòng I1 30cm; dòng I2 20cm

b Xác định vectơ cảm ứng từ tạiđiểm N cách dòng I1 30cm; dịng I2 40cm c. Hãy tính lực từ tác dụng lên mét chiều dài hai dây

d. Hãy xác định điểm mà cảm ứng từ tổng hợp khơng.Tại điểm có từ trường

hay khơng? ĐS:a BM=0T,b B=2,24.10-6T,c.F=2,4.10-5N,d.r1=30cm,r2=20cm

Bài 3: Hai dòng điện cường độ I1=6A,I2=9A chạy hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều

ngược nhau,được đặt chân không cách khoảng a= 10cm: Xác định cảm ứng từ tại:

a Điểm M cách I1 6cm,cách I2 4cm b Điểm M cách I1 6cm,cách I2 8cm

2.Hãy tính lực từ tác dụng lên 0,5m chiều dài dây?

Hãy xác định điểm mà cảm ứng từ tổng hợp ĐS: 1.a B=6,5.10-5T,b.B=3.10-5T , F=5,4.10-5T,3 r120cm,r2=30cm

CHỦ ĐỀ 5:LỰC LORENXƠ

Bài 1: Một chùm hạt α có vận tốc ban đầu khơng đáng kể tăng tốc hiệu điện U = 106V Sau

tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường cảm ứng từ B = 1,8T Phương bay chùm hạt vng góc với đường cảm ứng từ

a Tìm vận tốc hạt α bắt đầu bay vào từ trường m = 6,67.10-27

kg ; cho q = 3,2.10-19 C b Tìm độ lớn lực Lorentz tác dụng lên hạt ĐS : a v = 0,98.107 m/s ; b f = 5,64.10-12 N

Bài 2: Một hạt khối lượng m, mang điện tích e, bay vào từ trường với vận tốc v Phương vận tốc vng góc với đường cảm ứng từ Thí nghiệm cho biết quỹ đạo đường trịn mặt phẳng quỹ đạo vng góc với đường cảm ứng từ Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10-27

kg ; q = 1,6.10-19 C ; v = 2.106 m/s Tính bán kính đường tròn quỹ đạo ? ĐS : 5,2cm.

Bài 3: Một electron bay vào khơng gian có từ trường có cảm ứng từ B=0,2(T) với vận tốc ban đầu

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Page Bài 4: Một electron bay vào không gian có từ trường có cảm ứng từ B = 10-4 (T) với vận tốc ban đầu v0 = 3,2.106 (m/s) vng góc với B, khối lượng electron 9,1.10-31(kg) Tính bán kính quỹ đạo electron

trong từ trường ĐS: 18,2 (cm)

Bài 5: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.106 (m/s) vào vùng khơng gian có từ trường B = 0,02 (T)

theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ góc 300 Biết điện tích hạt proton 1,6.10-19 (C) Tính lực Lorenxơ tác dụng lên proton ĐS: 3,2.10-15 (N)

Bài 6: Một điện tích chuyển động từ tr-ờng Mặt phẳng quỹ đạo hạt vng góc với đ-ờng cảm ứng từ Nếu điện tích chuyển động với vận tốc v1 = 106m/s lực Lorentz tác dụng lên điện tích f1 = 3.10-6 N Hỏi điện tích chuyển động với vận tốc v2 = 2,5.106 m/s lực f2 tác dụng lên điện tích bao nhiêu?

ĐS: f2 =2,5.10-6N

Bài 7: Một điện tích có khối l-ợng m1 = 1,60.10-27 kg, có điện tích q1 = -e chuyển động vào từ tr-ờng B = 0,4T với vận tốc v1 = 106 m/s Biết v 

 B a Tính bán kính quỹ đạo điện tích

b Một điện tích thứ hai có khối l-ợng m2 = 9,60.10-27 kg, điện tích q2 = 2e bay vng góc vào từ tr-ờng có bán kính quỹ đạo gấp lần điện tích thứ Tính vận tốc điện tích thứ hai

ĐS: a R= 0,25mm ; b.V=6,7.104m/s

CHỦ ĐỀ 6:KHUNG DÂY CÓ DÕNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG

Bài 1: Khung dây dẫn hình vng cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vịng dây, dịng điện chạy vịng dây

có cường độ I = (A) Khung dây đặt từ trường có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung dây chứa đường cảm ứng từ Tính mơmen lực từ tác dụng lên khung dây ĐS: 0,16 (Nm)

Bài 2: Khung dây hình chữ nhật diện tích S = 20 cm2 gồm 50 vòng dây Khung dây đặt thẳng đứng từ tr-ờng

đều có 

B nằm ngang, B = 0,2T Cho dòng điện I = 1A qua khung Tính momen lực đặt lên khung khi:

a

B song song mặt phẳng khung dây

b

B hợp với mặt phẳng khung mét gãc 300

Bài 3: Khung dây dẫn hình vng cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vòng dây, dòng điện chạy vòng dây

có cường độ I = (A) Khung dây đặt từ trường có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung dây chứa đường cảm ứng từ Tính mơmen lực từ tác dụng lên khung dây ĐS: 0,16 (Nm)

Bài 4: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD đặt từ trường có cảm ứng từ B=5.10-2 (T) Cạnh AB

của khung dài (cm), cạnh BC dài (cm) Dịng điện khung dây có cường độ I = (A) Giá trị lớn mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có độ lớn bao nhiêu? ĐS: 3,75.10-4

(Nm)

Bài 5: Một khung dây cứng hình chữ nhật có kích thước (cm) x (cm) đặt từ trường Khung có 200

vịng dây Khi cho dịng điện có cường độ 0,2 (A) vào khung mơmen ngẫu lực từ tác dụng vào khung có giá trị lớn 24.10-4 (Nm) Tính độ lớn cảm ứng từ từ trường ĐS: 0,10 (T)

Bài 6: Một dây dẫn gập thành khung dây có dạng tam giác vng cân MNP Cạnh

MN = NP = 10 (cm) Đặt khung dây vào từ trường B = 10-2 (T) có chiều hình vẽ Cho dịng điện I có cường độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM Tính độ lớn lực từ tác dụng vào cạnh khung dây

ĐS: FMN = 10-2 (N), FNP = 10-2 (N), FMP = 1,41.10-2 (N)

Bài 7: Một dây dẫn gập thành khung dây có dạng tam giác vng MNP

Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm) Đặt khung dây vào từ trường B = 10-2 (T) vng góc với mặt phẳng khung dây có chiều hình vẽ Cho dịng điện I có

B

P M

>> Truy cập trang http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử - Địa tốt nhất! Page I1

A

D C

B

I2

cường độ 10(A) vào khung dây theo chiều MNPM Tính Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây

ĐS: FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N)

Bài 8: Một dây dẫn gập thành khung dây dạng tam giác vuông cân MNP

MN = NP = 10cm Đặt khung dây vào từ trường B =10-2T có chiều hình vẽ Cho dịng điện I = 10A vào khung có chiều MNPM Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây bao nhiêu? ĐS: FMN =

10-2N, FNP = 0, FMP = 10-2N

Bài 9: Khung dây hình vng ABCD cạnh a = 4cm có dịng điện

I2 = 20A qua ( hình vẽ), dòng điện thẳng

I1 = 15A nằm mặt phẳng ABCD cách AD đoạn 2cm Tính lực điện tổng hợp I1 tác dụng lên khung

ĐS : F = 2,5.10 – N

Bài 10: Khung dây hình chữ nhật ABCD có cạnh 40cm x 50cm gồm 10 vòng nối tiếp có dịng điện I = 2A

đi qua vịng dây đặt thẳng đứng từ trường có vectơ cảm ứng từ B nằm ngang , B = 0,3T Tính lực từ tác dụng lên cạnh khung dây hai trường hợp:

a Bsong song với mặt phẳng khung dây b. Bvng góc với mặt phẳng khung dây

ĐS: a FBA=FDC=0,FAD=FDC=3N ;b FBA=FDC=2,4N,FAD=FDC=3N

Bài 11: Khung dây hình chữ nhật ABCD có diện tích 25cm2 gồm vịng

nối tiếp có dịng điện I = 4A qua vòng dây đặt thẳng đứng từ

trường có B = 0,3T Tính momen lực từ đặt lên khung dây hai trường hợp: a Bsong song với mặt phẳng khung dây

b. Bvng góc với mặt phẳng khung dây

ĐS:a M=0.015 N.m ;b M=0

Bài 12:Một khung dây hình vng cạnh 10cm đặt từ trường có

cảm ứng từ B=5.10-4T cho đường sức từ song song với mặt phẳng khung hình vẽ.Cho dịng điện có cường độ I=20A chạy qua khung:

a Hãy tính lực từ tác dụng lên cạnh khung b Hãy cho biết chiều quay khung

c Hãy tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung ĐS: a FBA=FDC=0,FAD=FDC=10-3N

b.ngược chiều kim đồng hồ;c.M=10-4N.m

B

P M

N

B

A B

D C

I

A B

D C