Bài 13:Một khung dây hình vuông cạnh 10cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=5.10 -4 T sao cho các đường sức từ song song với mặt phẳng khung như hình vẽ.Cho dòng điện có cường độ[r]
(1)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 khi 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 = 1,67.10-27kg ; q = 1,6.10-19 C ; v = 2.106 m/s Tính bán kính đường trịn 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 v0 = 2.105 (m/s) vng góc với B Tính lực Lorenxơ tác dụng vào electron ĐS: 6,4.10-15 (N)
Bài 4: Một electron bay vào khơng 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 của
electron 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 trờng Mặt phẳng quỹ đạo hạt vng góc với đờng 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 lợng m1 = 1,60.10-27 kg, có điện tích q1 = -e chuyển động vào từ trờng
B = 0,4T víi vËn tèc v1 = 106 m/s BiÕt
¿
v
→ ⊥ ¿
B →
a Tính bán kính quỹ đạo điện tích
b Mét ®iƯn tÝch thø hai cã khèi lợng m2 = 9,60.10-27 kg, điện tích q2 = 2e bay vuông góc vào từ trờng
trờn s 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 CĨ DỊNG 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 vịng dây Khung dây đặt thẳng đứng từ trờng
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 góc 300.
Bài 3: 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 4: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD đặt từ trường có cảm ứng từ B=5.10-2 (T) Cạnh AB khung dài (cm), cạnh BC dài (cm) Dòng điện khung dây có cường độ I = (A) Giá trị lớn
nhất 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)
B
D C
(2)I1 A
D C
B I2
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 như
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 = (N), FMP = 10-2 (N)
Bài 7: Một dây dẫn gập thành khung dây có dạng tam giác vuông MNP 30 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 cường độ 10(A) vào khung dây theo chiều MNPM Tính lLực từ tác dụng vào cạnh khung dây ĐS: FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N)
Bài 8: Thanh MN dài l = 20 (cm) có khối lượng (g) treo nằm ngang hai sợi mảnh CM DN Thanh nằm từ trường có cảm ứng từ B = 0,3 (T)
nằm ngang vng góc với có chiều hình vẽ Mỗi sợi treo chịu lực kéo tối đa 0,04 (N) Dòng điện chạy qua MN có cường độ nhỏ hai sợi treo bị đứt Cho gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s2) ĐS: I = 0,52 (A) có chiều từ N đến M
Bài 9: 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 10: 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 = 8.10 – 5 N
Bài 11: Khung dây hình chữ nhật ABCD có cạnh 40cm x 50cm gồm 10 vịng nối tiếp có dịng điện I = 2A qua vòng 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.
Bài 12: 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 vuông góc với mặt phẳng khung dây. Tính lực từ tổng hợp I1 tác dụng lên khung
Bài 13: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
B
P M
N
B
P
M
N
B
A B
D C