Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với vecto cảm ứng từ.. Đoạn dòng điện và các đường sức từ đều nằm trong mặt phẳng.[r]
(1)ĐÁP ÁN ÔN TẬP VẬT LÝ 11 – Trường THPT Bà Điểm
1
ÔN TẬP LÝ THUYẾT 1 Lực từ : F B I l sin
F : lực từ tác dụng lên dây dẫn [ N ] B : cảm ứng từ [ T ]
I : cường độ dòng điện qua dây dẫn [ A ] l : chiều dài dây dẫn [ m ]
α : góc hợp vectơ cảm ứng từ B chiều dòng điê ̣n 2 Cảm ứng từ
.sin F B
I l
3 Cảm ứng từ số dạng mạch đặc biệt :
a/ Cảm ứng từ điểm cách dây dẫn thẳng: B 2.10 I
r
B : cảm ứng từ [ T ]
r : khoảng cách từ điểm khảo sát đến dây dẫn [ m ] I : cường độ dòng điện qua vòng dây dẫn [ A ] b/ Cảm ứng từ tâm vòng dây: Bo 10 I
R
B : cảm ứng từ [ T ]
R : bán kính vịng dây [ m ]
I : cường độ dòng điện qua vòng dây dẫn [ A ]
→ Cảm ứng từ tâm N vòng dây: B N B o 10 N I R
N : số vòng dây
c/ Cảm ứng từ lòng ống dây ( cuộn dây ) hình trụ: B 10 N I 10 7n I l
B : cảm ứng từ [ T ]
l : chiều dài ống dây dẫn [ m ]
I : cường độ dòng điện qua vòng dây dẫn [ A ] N : tổng số vòng dây quấn ống
n N l
: số vòng dây quấn mét ống
4 Dạng toán cảm ứng từ tổng hợp điểm hai dây dẫn song song gây ra:
Bước : Tính cảm ứng từ thành phần gây :
7 1
1 2.10 I B
r
2
2 2.10 I B
r
Bước : Biện luận vẽ hình :
r1 : khoảng cách từ điểm khảo sát đến dây dẫn thứ r2 : khoảng cách từ điểm khảo sát đến dây dẫn thứ r : khoảng cách hai dây dẫn
Trường hợp 1: Nếu r r r 1 2thì điểm thẳng hàng điểm xét nằm
(2)ĐÁP ÁN ÔN TẬP VẬT LÝ 11 – Trường THPT Bà Điểm
2
Trường hợp 3: Nếu r r r1 2thì điểm thẳng hàng điểm xét nằm phía dây thứ Trường hợp 4: Các trường hợp lại tạo tam giác ( r r r 1 2; r r r2 1; r r r1 2…)
Bước : Áp dụng công thức: B B B 1 2
Bước : Xem xét từ hình vẽ áp dụng công thức sau ( giá trị tính bước vào ):
Trường hợp 1: cùng phương chiều ( B1B2 ): B B B 1 2 Trường hợp 2: cùng phương trái chiều ( B1B2 ): B B B 1 2 Trường hợp 3: vng góc ( B1 B2 ): B B B 1 2
Trường hợp 4: B1 = B2 , B1
hợp với B2 góc α : cos1
B B
Trường hợp 5: Tổng quát : B B12B222B B1 2cos LUYỆN TẬP
Bài Một đoạn dây dẫn thẳng dài 50cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 8.10-2
(T), dòng điện qua dây có cường độ I = 0,75A Xác định ̣ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây trường hợp
a) Dây đặt vng góc với B b) Dây đặt song song với B
c) Dây đặt lệch với B góc 30o HƯỚNG DẪN
a/ Dây đặt vng góc với B B I 90o
.sin 8.10 0,75.0,5.sin902 o 3.10 ( )2
F B I l N
b/ Dây đặt song song với B
0 sin
180 sin
o o
B I
B I
sin 0 F B I l
c/ F B I l sin8.10 0,75.0,5.sin302 o 1,5.10 ( )2 N
Bài Một đoạn dây dẫn dài cm đặt từ trường vuông góc với vecto cảm ứng từ Dịng điện qua dây có cường độ 0,75 A Lực từ tác dụng lên đoạn dây 3.10-3
N Xác định cảm ứng từ từ trường
HƯỚNG DẪN
Lực từ tác dụng lên đoạn dây: sin
FBIl
Vì đoạn dây vng góc với vecto cảm ứng từ nên
90 sin
Cảm ứng từ từ trường:
3
2
3.10
0, 08( ) 0, 75.5.10
F
B T
Il
Bài Đoạn dây dẫn MN dài cm cường độ dòng điện qua A đặt từ trường có cảm ứng từ 0,5 T Đoạn dòng điện đường sức từ nằm mặt phẳng MN Lực từ tác dụng lên đoạn dịng điện 0,045 N Tính góc hợp dịng điện vecto cảm ứng từ
HƯỚNG DẪN
2
0
0, 045
sin sin = 0,3
0,5.5.6.10 17 27 '
F F BIl
BIl
Bài Cho dịng điện có cường độ A chạy dây dẫn thẳng Tính cảm ứng từ điểm cách dây dẫn 10 cm
HƯỚNG DẪN
(3)ĐÁP ÁN ÔN TẬP VẬT LÝ 11 – Trường THPT Bà Điểm
3
7
2.10 2.10 2.10 ( )
0,1 I B T r
Bài Tại tâm dòng điện tròn cường độ I = A người ta đo cảm ứng từ B = 31,4.10-6 (T) Hỏi đường kính dịng điện ?
HƯỚNG DẪN
Đường kính dịng điện trịn:
R I
B2.107 10 0,2( )
7
m B
I R
d
Bài Một ống dây dài 50 cm có dịng điện cường độ I = A chạy qua Tính cảm ứng từ bên ống Cho biết ống dây có 500 vịng
HƯỚNG DẪN
Cảm ứng từ bên ống:
7 7 500
4 10 10 10 25.10 ( )
0,5 N
B nI I B T
l
Bài 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 dịng
điện ngồi khoảng hai dịng điện cách dịng điện I1 8(cm) Tính cảm ứng từ M
HƯỚNG DẪN
7 7
1
1
7 7
2
2
5
2.10 2.10 125.10 ( )
0, 08
2.10 2.10 5.10 ( )
0, I B T r I B T r B B B
1
B B B B B1 2 12.106T
Bài Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách d = 14cm khơng khí Dòng điện chạy hai dây I1 = I2 = 1,25A Xác định vecto cảm ứng từ M cách dây r = 25cm trường hợp
hai dòng điện:
a Cùng chiều b.Ngược chiều HƯỚNG DẪN:
a.Haidịngcùngchiều( HìnhvẽI1I2M làcântại M)
T r
I B
B1 2.10 10
B B
B ; (B1,B2)trongđócos
= 0,959
2 sin
cosM1 2 T
B
B 1,918.10
2 cos
2
b.Haidịngngượcchiều( HìnhvẽI1I2M làcântại M)
T r
I B
B1 2.10 10
B B
B ; (B1,B2)
trongđócos = 25 cosI1
T B
B 1 0,56.10
cos
2
(4)ĐÁP ÁN ÔN TẬP VẬT LÝ 11 – Trường THPT Bà Điểm
4
Bài Hai dòng điện đồng phẳng: dòng thứ thẳng dài, I1 = A; dòng thứ hai hình trịn, tâm O2 cách
dịng thứ 40 cm, bán kính R2 = 20 cm, I2 = A Xác định cảm ứng từ O2
HƯỚNG DẪN
7
1
7
2
2
2.10 2.10 10 ( )
0,
2 10 10 6, 28.10 ( ) 0,
I
B T
r I
B T
r
Trường hợp 1: B = B1 + B2 = 7,28.10-6 T
Trường hợp 2: B = B1 – B2 = 5,28.10-6 T
Bài 10 Hai dòng điện I1 = A, I2 = A, chạy hai dây dẫn thẳng dài, song song cách 50 cm theo
cùng chiều Xác định điểm B0 HƯỚNG DẪN
7
1
1
2.10 ;I 2.10 I
B B
r r
Ta có: 7 1
1
1 2
2.10 I 2.10 I r I 1,5
B B
r r r I
(1)
1 50
r r cm (2)
Từ (1) (2) suy ra: r1 = 30 cm, r2 = 20 cm