Câu 2: Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn cảm ứng từ tại vị trí đặt đoạn dây đó thay đổi như thế nào?. vẫn không đổiA[r]
(1)Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 Ph¹m §×nh DiÖn Ban ÔN TẬP KIỂM TRA TIẾT CHƯƠNG IV: TỪ TRƯỜNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Tương tác từ - Tương tác nam châm với nam châm, dòng điện với nam châm và dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ Lực tương tác các trường hợp đó gọi là lực từ Định nghĩa từ trường - Từ trường là dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể là xuất của lực từ tác dụng lên dòng điện hay nam châm đặt nó Tổng quát: Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường Qui ước: Hướng từ trường điểm là hướng Nam – Bắc kim nam châm nhỏ nằm cân điểm đó Các tính chất đường sức từ: + Tại điểm từ trường , vẽ và đường sức từ + Các đường sức từ là đường cong khép kín +Các đường sức từ không cắt + Qui ước vẽ đường sức từ dày chỗ từ trường mạnh và vẽ thưa chỗ từ trường yếu Từ trường đều: Từ trường là từ trường mà đặc tính nó giống điểm; các đường sức từ là đường thẳng song song, cùng chiều và cách Vectơ cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường điểm – kí hiệu B + có hướng trùng với hướng từ trường điểm đó + có độ lớn: B F Il F: độ lớn lực từ tác dụng lên dòng điện có độ dài l ( N ) I: cường độ dòng điện qua l đặt vuông góc với hướng từ trường điểm đó(A) B: độ lớn cảm ứng từ từ trường điểm khảo sát (T ) Biểu thức tổng quát lực từ Lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện I l đặt từ trường đều, đó có cảm ứng từ là B: + Có điểm đặt trung điểm l; + Có phương vuông góc với l và B ; + Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái; + Có độ lớn F = IlBsin Cảm ứng từ dòng điện thẳng dài: B 2.10 7 I r r(m): khoảng cách từ điểm khảo sát đến dòng điện + Chiều đường sức từ ( quy tắc nắm tay phải ) : Giơ ngón cái bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón là chiều đường sức từ Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (2) Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 Ph¹m §×nh DiÖn Ban 8.Cảm ứng từ tâm khung dây điện tròn: B 2 10 7 I R R ( m) : bán kính khung dây điện tròn +Chiều các đường sức từ ( quy tắc nắm tay phải): Khum bàn tay phải theo vòng dây khung cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện khung; ngón cái choãi chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện + Nếu khung dây gồm N vòng dây: B 2 10 7 NI R R: bán kính vòng dây ( m) I:cường độ dòng điện trong1vòng dây(A) Cảm ứng từ lòng ống dây điện hình trụ dài: B 4 10 7 nI n= N : số vòng dây quấn trên đơn vị dài ống dây l N: tổng số vòng dây l: chiều dài ống dây hình trụ(m) 10.Nguyên lí chồng chất từ trường ( từ trường nhiều dòng điện): B B1 B2 Bn 11 Lực tương tác hai dây dẫn song song mang dòng điện có: - Điểm đặt trung điểm đoạn dây xét - Phương nằm mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn - Chiều hướng vào dòng điện cùng chiều, hướng xa hai dòng điện ngược chiều - Độ lớn F = 2.10 7 I1I l r l :Chiều dài đoạn dây dẫn, r Khoảng cách hai dây dẫn 12.Lực Lorenxơ: Lực Lorenxơ từ trường có cảm ứng từ B tác dụng lên hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc v : * Phương : vuông góc với v và B * Chiều : tuân theo 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 là chiều v Lúc đó chiều lực Lorenxơ là chiều ngón cái choãi ra”.khi q > và ngược lại q < * Độ lớn: f = q v.B sin đó = ( v , B ) 13 Chuyển động hạt điện tích từ trường Chuyển động hạt điện tích là chuyển động phẵng mặt phẵng vuông góc với từ trường Trong mặt phẵng đó lực Lo-ren-xơ f luôn vuông góc với vận tốc v , nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm: f= mv = |q0|vB R Kết luận: Quỹ đạo hát điện tích từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, là đường tròn nằm mặt phẵng vuông góc với từ trường, có bán kín Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (3) Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 R= Ph¹m §×nh DiÖn Ban mv | q0 | B CHƯƠNG V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1.Từ thông : qua diện tích S giới hạn đường cong kín (C) từ trường cảm ứng từ B : BS cos + : góc hợp B và pháp tuyến n mặt S + từ thông (Wb) + Số đường sức từ xuyên qua diện tích S càng nhiều thì từ thông càng lớn 2.Hiện tượng cảm ứng điện từ : + Là tượng xuất dòng điện cảm ứng mạch kín từ thông qua mạch biến đổi + Khi có biến đổi từ thông qua mặt giới hạn mạch kín thì mạch xuất suất điện động cảm ứng + Hiện tượng cảm ứng điện từ tồn khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến đổi 3.Chiều dòng điện cảm ứng – Định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng có chiều cho từ trường nó sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh nó Định luật Faraday cảm ứng điện từ : + Suất điện động cảm ứng mạch kín là suất điện động gây dòng điện cảm ứng mạch kín + Suất điện động cảm ứng mạch : ec t Dấu (-) biểu thị Định luật Lenxơ : độ biến thiên từ thông qua mạch (C) thời gian t * Độ lớn : ec t Suất điện động cảm ứng và định luật Lenxơ: + Nếu tăng thì ec < : chiều suất điện động cảm ứng ( chiều dòng điện cảm ứng) ngược chiều dương mạch + Nếu giảm thì ec > : chiều suất điện động cảm ứng ( chiều dòng điện cảm ứng ) cùng chiều dương mạch 6.Từ thông riêng qua mạch kín Từ thông riêng mạch kín có dòng điện chạy qua: = Li + Độ tự cảm ống dây dài đặt không khí : L 4 10 7 n 2V 4 10 7 + Độ tự cảm ống dây có lõi sắt : L .4 10 7 N2 S l N2 S l : độ từ thẩm lõi sắt Hiện tượng tự cảm : + Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (4) Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 Ph¹m §×nh DiÖn Ban etc L i t + Năng lượng ống dây tự cảm: W Li B BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Cõu 1: Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với yếu tố nào đõy : A các điện tích chuyển động B nam châm đứng yên C các điện tích đứng yên D nam châm chuyển động Câu 2: Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tăng lần thì độ lớn cảm ứng từ vị trí đặt đoạn dây đó thay đổi nào? A không đổi B tăng lần C tăng lần D giảm lần Câu 3: Một đoạn dây dẫn mang dòng điện A đặt từ trường thì chịu lực điện N Nếu dòng điện qua dây dẫn là 0,5 A thì nó chịu lực từ có độ lớn là: A 0,5 N B N C N D 32 N Câu 4: Dßng ®iÖn có cường độ I = (A) ch¹y d©y dÉn th¼ng dµi C¶m øng tõ t¹i ®iÓm M cách dây dẫn 10 (cm) có độ lớn là: A 2.10-8(T) B 4.10-6(T) C 2.10-6(T) D 4.10-7(T) Câu 5: Mét dßng ®iÖn ch¹y d©y dÉn th¼ng dµi T¹i ®iÓm A c¸ch d©y 10 (cm) c¶m øng từ dòng điện gây có độ lớn B = 2.10-5 (T) Cường độ dòng điện chạy trên dây là: A 10 (A) B 20 (A) C 30 (A) D 50 (A) Câu 6: Một dòng điện chạy vòng dây tròn 20 vòng, có bán kính 20 cm với cường độ 10 A thì cảm ứng từ tâm vòng dây có giá trị nào sau đây ? A 0,2π mT B 0,02π mT C 20π μT D 0,2 mT Câu 7: Một ống dây dài 50 cm có 1000 vòng dây mang dòng điện là A Độ lớn cảm ứng từ lòng ống dây có độ lớn là : A π mT B π mT C mT D mT Cõu : Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài (cm) có dòng 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) Góc α hợp dây MN và đường sức từ có giá trị nào đây? A 0,50 B* 300 C 600 D 900 Câu 9: Một electron có vận tốc 3,2.106 m/s bay vuông góc với các đường sức từ vào từ trường có độ lớn cảm ứng từ là B = 0,91 mT thì bán kính quỹ đạo nó là cm Biết độ lớn điện tích electron là 1,6.10-19 C Khối lượng electron là A 9,1.10-31 kg B 9,1.10-29 kg C 10-31 kg D 10 – 29 kg Câu 10 : Một điện tích q = mC có khối lượng m = 10 mg bay với vận tốc 1200 m/s vuông góc với các đường sức từ vào từ trường có độ lớn B = 1,2 T, bỏ qua trọng lực tác dụng lên điện tích Bán kính quỹ đạo điện tịch là: A 0,5 m B m C 10 m D 0,1 mm Câu 11 : Khi cho nam châm chuyển động qua mạch kín, mạch xuất dòng điện cảm ứng Điện dòng điện chuyển hóa từ dạng lượng nào đây: A hóa B C quang D nhiệt Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (5) Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 Ph¹m §×nh DiÖn Ban Câu 12: Một khung dây dẫn hình vuông cạnh 20 cm, điện trở Ω nằm từ trường và vuông góc với đường sức Khi cảm ứng từ giảm từ T thời gian 0,1 s thì cường độ dòng điện dây dẫn có độ lớn là: A 0,2 A B A C mA D 20 mA Câu 13: Một ống dây có hệ số tự cảm 20 mH có dòng điện với cường độ A chạy qua Trong thời gian 0,1 s dòng điện giảm Độ lớn suất điện động tự cảm sinh ống dây có giá trị nào sau đây ? A 100 V B 1V C 0,1 V D 0,01 V Câu 14: Một ống dây có hệ số tự cảm 0,1 H có dòng điện 200 mA chạy qua Năng lượng từ tích lũy ống dây này là : A.W = mJ B W = mJ C W = 2000 mJ D W = J Cõu 15: Hai dây dẫn thẳng song song mang dòng điện I1 và I2 đặt cách khoảng r không khí Trên đơn vị dài dây chịu tác dụng lực từ có độ lớn xác định công thức nào đây? A F 2.10 I1I r2 C* F 2.10 B F 2 10 I1I r I1I r2 D F 2 10 I1I r2 Cõu 16 : Từ trường điểm M dòng điện thứ gây có vectơ cảm ứng từ B1 , dòng điện thứ hai gây có vectơ cảm ứng từ B2 , hai vectơ B1 và B2 có hướng vuông góc với Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp xác định theo công thức nào đây? A B = B1 + B2 B B = B1 - B2 C B = B2 – B1 D* B = B12 B22 Câu 17 Vật liệu nào sau đây không thể dùng làm nam châm? A Sắt và hợp chất sắt; B Niken và hợp chất niken; C Cô ban và hợp chất cô ban; D Nhôm và hợp chất nhôm Cõu 18: Phát biểu nào sau đây là đúng? A C¸c ®êng m¹t s¾t cña tõ phæ chÝnh lµ c¸c ®êng søc tõ B Các đường sức từ từ trường có thể là đường cong cách C C¸c ®êng søc tõ lu«n lµ nh÷ng ®êng cong kÝn D Một hạt mang điện chuyển động theo quỹ đạo tròn từ trường thì quỹ đạo chuyển động hạt chính là đường sức từ Câu 19; Khi độ lớn cảm ứng từ và cường độ dòng điện qua dây dẫn tăng lần thì độ lớn lực từ tác dụng lên dây dẫn A tăng lần B tăng lần C không đổi D giảm lần Câu 20: Một đoạn dây dẫn dài 1,5 m mang dòng điện 10 A, đặt vuông góc từ trường có độ lớn cảm ứng từ 1,2 T Nó chịu lực từ tác dụng là A 18 N B 1,8 N C 1800 N D N Câu 21: Lực Lo – ren – xơ là A lực Trái Đất tác dụng lên vật B lực điện tác dụng lên điện tích C lực từ tác dụng lên dòng điện D lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động từ trường Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (6) Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 Ban Ph¹m §×nh DiÖn Câu 22: Một điện tích chuyển động tròn tác dụng lực Lo – ren – xơ, bán kính quỹ đạo điện tích không phụ thuộc vào A khối lượng điện tích B vận tốc điện tích C giá trị độ lớn điện tích D kích thước điện tích Câu 23: Một electron bay vuông góc với các đường sức vào từ trường độ lớn 100 mT thì chịu lực Lo – ren – xơ có độ lớn 1,6.10-12 N Vận tốc electron là A 109 m/s B 106 m/s C 1,6.106 m/s D 1,6.109 m/s Câu 24: Một điện tích bay vào từ trường với vận tốc 2.105 m/s thì chịu lực Lo – ren – xơ có độ lớn là 10 mN Nếu điện tích đó giữ nguyên hướng và bay với vận tốc 5.105 m/s vào thì độ lớn lực Lo – ren – xơ tác dụng lên điện tích là A 25 mN B mN C mN D 10 mN Câu 25: Độ lớn suất điện động cảm ứng mạch kín tỉ lệ với A tốc độ biến thiên từ thông qua mạch B độ lớn từ thông qua mạch C điện trở mạch D diện tích mạch Câu 26: Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn độ từ trường và vuông góc với các đường cảm ứng Trong thời gian 1/5 s, cảm ứng từ từ trường giảm từ 1,2 T Suất điện động cảm ứng khung dây thời gian đó có độ lớn là A 240 mV B 240 V C 2,4 V D 1,2 V Câu 27: Hiện tượng tự cảm là tượng cảm ứng điện từ biến thiên từ thông qua mạch gây A biến thiên chính cường độ điện trường mạch B chuyển động nam châm với mạch C chuyển động mạch với nam châm D biến thiên từ trường Trái Đất Câu 28: Ống dây có cùng tiết diện với ống dây chiều dài ống và số vòng dây nhiều gấp đôi Tỉ sộ hệ số tự cảm ống với ống là A B C D Câu 29: Một ống dây có hệ số tự cảm 0,1 H có dòng điện 200 mA chạy qua Năng lượng từ tích lũy ống dây này là A mJ B mJ C 2000 mJ D J Câu 30: Mét èng d©y dµi 50 (cm), diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña èng lµ 10 (cm2) gåm 1000 vßng d©y HÖ sè tù c¶m cña èng d©y lµ: A 0,251 (H) (mH) B 6,28.10-2 (H) C 2,51.10-2 (mH) D 2,51 C BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài : Hai dòng điện có cường độ là I1=6A và I2=9A chạy hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn và có chiều ngược nhau,được đặt chân không cách khoảng a = 10cm: 1.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 Bài 2: Một cuộn dây có N = 100 vòng, diện tích vòng 25cm2 Hai đầu cuộn dây nối với điện kế, thời gian t 0,5s đặt cuộn dây đó vào từ trường Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (7) Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 Ban Ph¹m §×nh DiÖn B = 10-2 T có đường sức từ song song với cuộn dây a/ Tính độ biến thiên từ thông qua cuộn dây b/ Tính suất điện động cảm ứng cuộn dây c/ Tính cường độ dòng điện qua điện kế, biết dây có điện trở 50 Bài 3: Một điện tích có khối lượng m1 = 1,6.10-27kg, điện tích q1 = 1,6.10-19 C chuyển động vào từ trường B = 0,4T với vận tốc v1 = 106 m/s theo phương vuộng góc với đường sức từ a Xác định quỹ đạo chuyển động điện tích b Một điện tích thứ hai có khối lượng m2 = 9,6.10-27 kg, có điện tích q2 = 3,2.10-19 C bay vuông góc vào từ trường có bán kính quỹ đạo gấp hai lần bán kính quỹ đạo điện tích thứ Xác định vận tốc điện tích thứ hai Bài :Hai dòng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy cùng chiều hai dây dẫn song song và 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 điểm N cách dòng I1 30cm; dòng I2 40cm c Hãy tính lực từ tác dụng lên mét chiều dài hai dây d Hãy xác định điểm mà đó cảm ứng từ tổng hợp không Bài 5: Một ống dây hình trụ gồm 1000 vòng, vòng có đường kính 2R = 10cm, dây dẫn có tiết diện S = 0,4 mm2, điện trở suất 1,75.108 .m ống dây đó đặt từ trường có vecto cảm ứng B song song với trục hình trụ, có độ lớn tăng dần theo thời gian với quy luật B 102 T / s t a/ Nối hai đầu ống dây vào tụ điện có C = 10-4F Hãy tính lượng tụ điện b/ Nối đoản mạch hai đầu ống dây, hãy tính công suất tỏa nhiệt ống dây Baøi 6: Moät oáng daây hình truï khoâng coù loõi daøi l = 0,2m goàm N = 103 voøng daây, dieän tích moãi voøng laø S = 10-2 m2 a.Tính độ tự cảm ống dây b.Dòng điện cuộn dây tăng từ đến 5A 0,1s.Tính suất điện động tự cảm xuaát hieän oáng daây c.Tính lượng tích luỹ ống dây dòng điện đạt giá trị i = 5A Bài 7: Một ống dây điện hình trụ chiều dài 62,8 cm, quấn thành 1000 vòng dây, vòng có điện tích S = 50 cm2 cường độ dòng điện qua vòng dây là 4A a/ Xác định cảm ứng từ B lòng ống dây b/ Xác định từ thông qua ống dây c/ Xác định độ tự cảm ống dây Bài 8: Trong lúc đóng khó K, dòng điện biến thiên 50A/s thì suất điện động tự cảm xuất hiên ống dây là 0,2V Biết ống dây có 500 vòng, có dòng điện 5A chạy qua ống dây, hãy tính: a/ Từ thông qua ống dây và qua vòng dây b/ Năng lượng từ trường ống dây Bài :Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song không khí cách 10m biết dòng điện hai dây dẫn cùng chiều và có độ lớn I1= I2 = 10A a/ Tính cảm ứng từ điểm M cách dây là 2m và dây hai là 12m b/ Tính cảm ứng từ điểm N cách dây là 6m và cách dây là 8m Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (8) Ôn tập kiểm tra tiết – Vật Lý 11 Ban Ph¹m §×nh DiÖn Bài 10: Một điện tích khối lượng m = 1mg, tích điện lượng 10 C bay vuông góc vào từ trường có dộ lớn B = 0,8T thì chịu tác dụng lực là 1,6 mN a/ Tính độ lớn vận tốc điện tích b/ Khi vận tốc điện tích là 300 m/s thì nó chịu lực tác dụng là bao nhiêu? c/ Bỏ qua trọng lực, tính tỉ số bán kính quỹ đạo điện tích trường hợp a và b Bài 11: Một ống dây dài 20cm, có 800 vòng a Tính số vòng dây trên mét chiều dài ống b Cho dòng điện có cường độ 0,8A qua thì độ lớn cảm ứng từ lòng ống dây là bao nhiêu? c Muốn độ lớn cảm ứng từ lòng ống dây là 6mT thì cường độ dòng điện qua ống dây là bao nhiêu? Bài 12: Một cuộn dây có 1000 vòng quấn trên ống dài 15cm có tiết diện 40 cm2 a Tính hệ số tự cảm cuộn dây b Tính suất điện động tự cảm ống dây thời gian 1,2s dòng điện qua ống dây giảm từ 8A c Tính chiều dài dây quấn trên ống Bài 13: Một điện tích q = 10-6 C có khối lượng 0,001 g bay vuông góc với đường sức từ từ trường có độ lớn 0,5T với vận tốc là 200m/s a Tính độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích b Bỏ qua trọng lực, tính bán kính quỹ đạo điện tích đó Bài 14: Dòng điện thẳng có cường độ I = 0,5A đặt không khí a Tính cảm ứng từ M cách dòng điện 4cm b Cảm ứng từ N là 10-6T Tính khoảng cách từ N đến dòng điện Hết Trường THPT Lª H÷u Tr¸c I Lop11.com (9)