Cho đoạn dây kim loại chiều dài l mang dòng điện có cường độ I ở trong vùng từ trường B ( đều ) khi ấy từ trường sẽ tác dụng lên dây điện này 1 lực đó chính là LỰC TỪ.. Quy tắc bàn tay[r]
(1)VẬT LÝ 11- THÀY ĐIỂN HÀ NỘI 0987769862 TRANG WEB CỦA THÀY: VATLYHANOI.COM
TRUNG TÂM BÁCH KHOA HÀ NỘI- BỒI DƢỠNG TỐN- LÝ- HĨA- ANH 1 Địa điểm học: Số 33 Lê Thanh Nghị- Cạnh ĐH Bách Khoa Hà nội
Tầng 6- Nhà CT1- Ngõ tổ dân phố số 9- Phùng Hƣng- Hà Đông (Cạnh Học Viện Quân Y 103) CHƢƠNG 4: TỪ TRƢỜNG
+ Xung quanh Nam châm dịng điện tồn mơi trường đặc biệt, mơi trường từ trường + Nói đến từ trường nói đến yếu tố: Đường sức từ cảm ứng từ B
+ Đặc tính quan trọng từ trường tác dụng lực lên nam châm dòng điện đặt mơi trường LỰC NÀY GỌI LÀ LỰC TỪ
I LỰC TỪ (tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt từ trường)
Cho đoạn dây kim loại chiều dài l mang dòng điện có cường độ I vùng từ trường B ( ) từ trường tác dụng lên dây điện lực LỰC TỪ
* Lực có đặc điểm - Độ lớn: F IBlsin
- Điểm đặt: Trung điểm đoạn dây
- Chiều : Xác định theo quy tắc bàn tay traùi Quy tắc bàn tay trái: Quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiềudịng điện, ngón chỗi 900
chiều lực từ
II LỰC LORENTXƠ
Cho hạt điện tích q chuyển động với vận tốc v vào vùng từ trường B điện tích chịu lực tác dụng, Đĩ lực Lorentz ( cĩ chất lực từ )
Lực từ Fdo từ trường tác dụng lên điện tích chuyển động từ trường có đặt điểm - Điểm đặt: điện tích
- Phương: vng góc với mặt phẳng B v;
- Chiều : xác định theo quy tắc bàn tay trái*
- Độ lớn : xác định theo công thức Lorentz: F q B v .sin B v; (3)
Nhận xét:
_ Lực Lorentxơ không làm thay đổi độ lớn vận tốc hạt mang điện, mà làm thay đổi hướng vận tốc _ Khi = hạt mang điện chuyển động trịn từ trường
Bán kính vịng trịn mà hat điện tích q chạy từ trường R=
. . B q
v m
m : khối lượng hạt điện tích q III TỪ TRƢỜNG DO DÂY ĐIỆN GÂY RA
1 - Từ trường dòng điện thẳng dài
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
- Phƣơng : với phương tiếp tuyến đường tròn (O, r) M - Chiều : Được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải:
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
I : Cường độ dòng điện (A) B: Cảm ứng từ (T)
(2)VẬT LÝ 11- THÀY ĐIỂN HÀ NỘI 0987769862 TRANG WEB CỦA THÀY: VATLYHANOI.COM
TRUNG TÂM BÁCH KHOA HÀ NỘI- BỒI DƢỠNG TỐN- LÝ- HĨA- ANH 2 Địa điểm học: Số 33 Lê Thanh Nghị- Cạnh ĐH Bách Khoa Hà nội
Tầng 6- Nhà CT1- Ngõ tổ dân phố số 9- Phùng Hƣng- Hà Đông (Cạnh Học Viện Quân Y 103) - Quy tắc nắm bàn tay phải :
- Độ lớn : Trong : B (T) , I (A), r (m)
2 - Từ trường tâm dòng điện tròn
Giả sử cần xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗ tâm O cách dây dẫn
hìng trịn bán kính r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Điểm đặt : Tại O
- Phƣơng : Vng góc với mặt phẳg vịng dây - Chiều : quy tắc nắm bàn tay phải
- Độ lớn: với N số vịng dây trịn quấn Trong đó: B(T) , I(A) , r (m)
3 -Từ trường ống dây
Giả sử cần xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗ tâm O ống dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau :
- Phƣơng : song song với trục ống dây
- Chiều : xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải
- Độ lớn: = với n=N/l số vong dây quấn mét chiều dài
Trong đó: B (T), I (A) , l (m) – N số vòng dây
Lƣu ý: Nguyên lí chồng chất từ trường: vị trí cĩ nhiều từ trƣờng B B B Bn
Áp dụng công thức định lý hàm số cos hàm số sin tam giác, hình bình hành thày dạy
BÀI TẬP KHỔI ĐỘNG CHÚT CHO VUI
Bài 1: Dây dẫn thẳng dài vơ hạn đặt khơng khí, có dịng điện I = 0,5 A a) Tính cảm ứng từ M, cách dây dẫn cm
b) Cảm ứng từ N có độ lớn 0,5.10-6T Tìm quỹ tích điểm N? (ĐS : a) B = 2.10-6 T; b) Mặt trụ cĩ R= 20 cm)
Bài 2: Cuộn dây tròn gồm 100 vòng dây đặt khơng khí Cảm ứng từ tâm vịng dây 6,28.10-6 T Tìm dịng điện
qua cuộn dây, biết bán kính vòng dây R = cm ÑS : I = mA
Bài 3: Ống dây dài 20 cm, có 1000 vịng, đặt khơng khí Cho dịng điện I = 0,5 A qua Tìm cảm ứng từ ống dây ĐS : B = 3,14.10-3 T
Cõu hi 47: Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng, dài Tại điểm A cách dây 10 (cm) cảm ứng từ dòng điện gây có
độ lớn 2.10-5 (T) C-ờng độ dòng điện chạy dây là:
A 50 (A) B 20 (A) C 30 (A) D 10 (A)
Câu hỏi 48: Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, vịng dây có dịng điện cường độ 0,5A chạy qua Tính tốn thấy
cảm ứng từ tâm khung 6,3.10-5T Bán kính khung dây là:
A 0,1m B 0,12m C.0,16m D 0,19m
Câu hỏi 49: Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, vòng dây có dịng điện cường độ 0,5A chạy qua Theo tính toán
thấy cảm ứng từ tâm khung 6,3.10-5T Nhưng đo thấy cảm ứng từ tâm 4,2.10-5T, kiểm tra lại thấy có
một số vòng dây bị quấn nhầm chiều ngược chiều với đa số vịng khung Hỏi có số vòng dây bị quấn
nhầm: A B C D
Câu hỏi 50: Tính cảm ứng từ tâm hai vịng trịn dây dẫn đồng tâm, bán kính vòng R1 = 8cm, vòng R2 =
16cm, vịng dây có dịng điện cường độ I = 10A chạy qua Biết hai vòng dây nằm mặt phẳng, dòng điện chạy hai vòng chiều:
A 9,8.10-5T B 10,8 10-5T C 11,8 10-5T D 12,8 10-5T
I I
l - N vòng
I
BM
(3)VẬT LÝ 11- THÀY ĐIỂN HÀ NỘI 0987769862 TRANG WEB CỦA THÀY: VATLYHANOI.COM
TRUNG TÂM BÁCH KHOA HÀ NỘI- BỒI DƢỠNG TỐN- LÝ- HĨA- ANH 3 Địa điểm học: Số 33 Lê Thanh Nghị- Cạnh ĐH Bách Khoa Hà nội
Tầng 6- Nhà CT1- Ngừ tổ dõn phố số 9- Phựng Hƣng- Hà Đụng (Cạnh Học Viện Quõn Y 103) 51 Một ống dây dài 50 (cm), c-ờng độ dòng điện chạy qua vòng dây (A) cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 25.10-4 (T) Số vòng dây ống dây là:
A 250 B 320 C 418 D 497
52 Một sợi dây đồng có đ-ờng kính 0,8 (mm), lớp sơn cách điện bên ngồi mỏng Dùng sợi dây để quấn một ống dây có dài l = 40 (cm) Số vịng dây mét chiều dài ống dây là:
A 936 B 1125 C 1250 D 1379
53 Một sợi dây đồng có đ-ờng 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 dòng điện chạy qua ống dây cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 6,28.10-3
(T) HiƯu ®iƯn hai đầu ống dây là:
A 6,3 (V) B 4,4 (V) C 2,8 (V) D 1,1 (V)
54 Một dây dẫn dài căng thẳng, dây đ-ợc uốn thành vịng trịn bán kính R = (cm), chỗ chéo dây dẫn đ-ợc cách điện Dịng điện chạy dây có c-ờng độ (A) Cảm ứng từ tâm vòng tròn dòng điện gây có độ lớn là:
A 7,3.10-5 (T) B 6,6.10-5 (T) C 5,5.10-5 (T) D 4,5.10-5 (T)
55 Hai dòng điện có c-ờng độ I1 = (A) I2 = (A) chạy hai dây dẫn thẳng, dài song song cỏch 10
(cm) chân không I1 ng-ợc chiều I2 Cảm ứng từ hệ hai dòng điện gây điểm M cách I1 (cm) cách
I2 (cm) cú lớn là:
A 2,0.10-5 (T) B 2,2.10-5 (T) C 3,0.10-5 (T) D 3,6.10-5 (T)
56 Hai dây dẫn thẳng dài song song cách 10 (cm) không khí, dòng điện chạy hai dây có cïng
c-ờng độ (A) ng-ợc chiều Cảm ứng từ điểm M cách hai dòng điện khoảng 10 (cm) có độ lớn A 1.10-5 (T) B 2.10-5 (T) C 2 10-5 (T) D 10-5 (T)
Câu hỏi 57: Ba dòng điện thẳng song song vng góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều
như hình vẽ Tam giác ABC Xác định véc tơ cảm ứng từ tâm O tam giác, biết I1 = I2 = I3 = 5A, cạnh tam giác 10cm:
A √ 10-5
T B 2√ 10-5T C 3√ 10-5T D 4√ 10-5T
Câu hỏi 58: Ba dòng điện thẳng song song vng góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều
như hình vẽ ABCD hình vng cạnh 10cm, I1 = I2 = I3 = 5A, xác định véc tơ cảm ứng từ đỉnh thứ tư D hình vng:
A 1,2√ 10-5
T B 2√ 10-5T C 1,5√ 10-5T D 2,4√ 10-5T
Câu hỏi 59: Ba dòng điện thẳng song song vng góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều
như hình vẽ ABCD hình vuông cạnh 10cm, I1 = I2 = I3 = 5A, xác định véc tơ cảm ứng từ đỉnh thứ tư D hình vng:
A 0,2√ 10-5
T B 2√ 10-5T C 1,25√ 10-5T D 0,5√ 10-5T
Câu hi 60: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) không khí, dòng điện chạy dây I1
= (A), dòng điện chạy dây I2 = (A) ng-ợc chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng dòng điện
ngoi khong hai dũng in cách dòng điện I1 (cm) Cảm ứng từ M có độ lớn là:
A 1,0.10-5 (T) B 1,1.10-5 (T) C 1,2.10-5 (T) D 1,3.10-5 (T) BÀI TẬP LỰC TỪ
Câu hỏi 61: Một dây dẫn uốn gập thành khung dây có dạng tam giác vng A,
AM = 8cm mang dịng điện I = 5A Đặt khung dây vào từ trường B = 3.10-3
T có véc tơ cảm ứng từ song song với cạnh AN hướng hình vẽ Giữ khung cố định, tính lực từ tác dụng lên cạnh AM tam giác:
A 1,2.10-3N B 1,5.10-3N C 2,1.10-3N D 1,6.10-3N
Câu hỏi 62: Một đoạn dây dẫn đồng chất có khối lượng 10g, dài 30cm treo từ trường Đầu dây O
có thể quay tự xung quanh trục nằm ngang Khi cho dịng điện 8A qua đoạn dây đầu M đoạn dây di chuyển đoạn theo phương ngang d = 2,6cm Tính cảm ứng từ B Lấy g = 9,8m/s2
(4)VẬT LÝ 11- THÀY ĐIỂN HÀ NỘI 0987769862 TRANG WEB CỦA THÀY: VATLYHANOI.COM
TRUNG TÂM BÁCH KHOA HÀ NỘI- BỒI DƢỠNG TỐN- LÝ- HĨA- ANH 4 Địa điểm học: Số 33 Lê Thanh Nghị- Cạnh ĐH Bách Khoa Hà nội
Tầng 6- Nhà CT1- Ngõ tổ dân phố số 9- Phùng Hƣng- Hà Đông (Cạnh Học Viện Quân Y 103) A 25,7.10-5T B 34,2.10-4T C 0,467T D 64.10-5T
Câu hỏi 63: Một nhôm dài 1,6m, khối lượng 0,2kg chuyển động từ trường tiếp xúc với ray
đặt nằm ngang hình vẽ Từ trường có phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ hướng ngồi mặt phẳng hình vẽ Hệ số ma sát nhôm MN hai ray k = 0,4, B = 0,05T, biết nhôm chuyển động Thanh nhôm chuyển động phía nào,tính cường độ dịng điện nhơm, coi nhôm chuyển động điện trở mạch điện không đổi, lấy g = 10m/s2, bỏ qua tượng cảm ứng điện từ:
A chuyển động sang trái, I = 6A B chuyển động sang trái, I = 10A C chuyển động sang phải, I = 10A D chuyển động sang phải, I = 6A
Cõu hi 64: Một dây dẫn đ-ợc gập thành khung dây có dạng tam giác vuông cân N Cạnh MN = NP = 10 (cm) Đặt khung
dây vào từ tr-ờng B = 10-2 (T) có chiều nh- hình vẽ Cho dịng điện I có c-ờng độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây
A FMN = FNP = FMP = 10 -2
(N) B FMN = 10
-2
(N), FNP = (N), FMP = 10 -2
(N) C FMN = (N), FNP = 10
-2
(N), FMP = 10 -2
(N) D FMN = 10
-3
(N), FNP = (N), FMP = 10 -3
(N)
Câu hỏi 65: Một dây dẫn đ-ợc gập thành khung dây có dạng tam giác vuông MNP Cạnh MN = 30
(cm), NP = 40 (cm) Đặt khung dây vào từ tr-ờng B = 10-2 (T) vng góc với mặt phẳng khung dây có chiều nh- hình vẽ Cho dịng điện I có c-ờng độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM Lực từ tác dụng vào cạnh khung dây
A FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N) Lùc từ tác dụng lên cạnh có tác dụng nén khung
B FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N) Lực từ tác dụng lên cạnh có tác dụng kéo dÃn khung
C FMN = 0,003 (N), FNP = 0,004 (N), FMP = 0,007 (N) Lực từ tác dụng lên cạnh có t¸c dơng nÐn khung
D FMN = 0,003 (N), FNP = 0,004 (N), FMP = 0,007 (N) Lùc tõ tác dụng lên cạnh có tác dụng kéo dÃn khung khung Câu hỏi 66:Thanh MN dµi l = 20 (cm) cã khèi l-ỵng 5(g) treo n»m ngang b»ng hai sợi mảnh
CM v DN Thanh nm từ tr-ờng có cảm ứng từ B = 0,3 (T) nằm ngang vng góc với có chiều nh- hình vẽ Mỗi sợi treo chịu đ-ợc lực kéo tối đa 0,04 (N) Dòng điện chạy qua MN có c-ờng độ nhỏ hai sợi treo bị đứt Cho gia tốc trọng tr-ờng g = 9,8 (m/s2)
A I = 0,36 (A) có chiều từ M đến N B I = 0,36 (A) có chiều từ N đến M C I = 0,52 (A) có chiều từ M đến N D I = 0,52 (A) có chiều từ N đến M
Cõu hỏi 67: Một hạt tích điện chuyển động từ tr-ờng đều, mặt phẳng quỹ đạo hạt vng góc với đ-ờng sức từ
Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,8.10
6 (m/s) lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có giá trị f
1 = 2.10
-6 (N), nÕu h¹t chun
động với vận tốc v2 = 4,5.10
(m/s) th× lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có giá trị A f2 = 10
-5
(N) B f2 = 4,5.10 -5
(N) C f2 = 5.10 -5
(N) D f2 = 6,8.10 -5
(N)
Câu hỏi 68: H¹t có khối l-ợng m = 6,67.10-27 (kg), điện tích q = 3,2.10-19(C) XÐt mét h¹t cã vËn tèc ban đầu không
ỏng k -c tng tc bi mt hiệu điện U = 106 (V) Sau đ-ợc tăng tốc bay vào vùng khơng gian có từ tr-ờng
B = 1,8 (T) theo h-ớng vng góc với đ-ờng sức từ Vận tốc hạt từ tr-ờng lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn
A v = 4,9.106 (m/s) vµ f = 2,82.10-12 (N) B v = 9,8.106 (m/s) vµ f = 5,64.10-12 (N)
C v = 4,9.106 (m/s) vµ f = 1.88.10-12 (N) D v = 9,8.106 (m/s) vµ f = 2,82.10-12 (N)
Cõu hỏi 69: Hai hạt bay vào từ tr-ờng với vận tốc Hạt thứ có khối l-ợng m1 = 1,66.10-27 (kg), điện tích
q1 = - 1,6.10
-19 (C) Hạt thứ hai có khối l-ợng m
2 = 6,65.10
-27 (kg), ®iƯn tÝch q
2 = 3,2.10
-19 (C) Bán kính quỹ đạo hạt thứ
nhât R1 = 7,5 (cm) bán kính quỹ đạo hạt thứ hai
A R2 = 10 (cm) B R2 = 12 (cm) C R2 = 15 (cm) D R2 = 18 (cm) Câu hỏi 70: Khung d©y dẫn hình vuông cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vòng dây, dòng điện chạy vòng dây cã
c-ờng độ I = (A) Khung dây đặt từ tr-ờng có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung dây chứa đ-ờng cảm ứng từ Mômen lực từ tác dụng lên khung dây có độ lớn là:
A (Nm) B 0,016 (Nm) C 0,16 (Nm) D 1,6 (Nm)
“ NỖ LỰC PHẤN ĐẤU CHO KỲ THI ĐẠI HỌC! ”
P M
N
P M
N
D C