BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG Bài 1: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí vuông góc nhau cách điện với nhau và nằm trong cùng một mặt phẳng.. a.Tìm trên O2x vuông góc với mặt phẳng chứa
Trang 1BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG Bài 1: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí vuông
góc nhau ( cách điện với nhau) và nằm trong cùng một mặt
phẳng Cường độ dòng điện qua hai dây I1 = 2a ,I2 = 10A
a.Xác định cảm ứng từ gây bới hai dòng điện tại M trong
mặt phẳng của hai dòng điện , có tọa độ (x, y) như hình vẽ, với x
= 5 cm, y = 4 cm
b.Xác định vị trí những điểm có vectơ cảm ứng từ
gây bở hai dòng điện bằng không?
Bài 2: Ba dòng điện thẳng song song như hình vẽ: I1 = I3 =
I, I2 = I
2 , O1O2 = O2O3 = a, dòng I2 ngược chiều I1,I3
a.Tìm trên O2x vuông góc với mặt phẳng chứa ba
dây những điểm có Bur
b.Nếu không có dòng điện I2 xác định vị trí điểm M
trên Ox có cảm ứng từ cực đại Tính giá trị cực đại này?
Bài 3:Một dây dẫn kín hình hình tròn được nối với hai dây dẫn
thẳng dài vô hạn và nguồn điện như hình vẽ Biết rằng hai đường
thẳng AM và BN qua tâm O vòng dây Tính từ trường do dòng
điện gây ra tại tâm O vòng dây
Bài 4:Cho 3 dòng điện chạy trong 3 dây dẫn thẳng dài vô hạn song
song với nhau và cách đều đều nhau một khoảng a, có cường độ I1
= I2 = I3 = I Hãy xác định cảm ứng từ tại một điểm M cách đều 3
dòng điện ấy
Bài 5: Một dây dẫn được uốn thành 3 cạnh của tam giác đều với chiều
dài mỗi cạnh là a = 0,5m, cường độ dòng điện là I = 1A Xác định vectơ
cảm ứng từ Bur
tại tâm O của tam giác
Bài 6:Dòng điện chạy trong mạch kín có cường độ I = 10A Xác định
vectơ cảm ứng từ Burtại tâm O của cung tròn AB, biết bán kính R = 20cm,
biết α = 600
Bài 7:Một dây dẫn bằng đồng, khối lượng riêng ρ, diện tích tiết
diện thẳng S Được uốn thành 3 cạnh AB, BC, CD của một khung
hình vuông cạnh a Khung có thể quay quanh một trục nằm ngang
OO’đi qua AD và đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng
từ Burcó phương thẳng đứng Cho dòng điện I chạy qua khung
dây, khung bị lệch đi góc α so với phương thẳng đứng Xác định
chiều của dòng điện và tìm biểu thức tính α
Bài 8:Một êlectrôn chuyển động trong một từ trường đều có cảm ứng từ B= 5.10-3
T, theo hướng hợp với đường cảm ứng từ một góc α = 60o Năng lượng của
êlectrôn bằng W =1,64.10-16J Trong trường hợp này quỹ đạo của êlectrôn là một
1
M
I2
I1 0
y
x
⊕
x
•
A
B F
E +
-O C
A
B
α
O
O’ A
D
B
C
B u r
α
Trang 2đường đinh ốc hãy tìm: vận tốc của êlectrôn; bán kính của vòng đinh ốc và chu kì quay của êlectrôn trên quỹ đạo, và bước của đường đinh ốc
Bài 9: Khung dây hình tam giác ABC diện tích S có dòng điện I đi qua Khung đặt
trong một từ trường đều Bur, Bur song song với một cạnh khung dây Tính mômen M của lực từ tác dụng lên khung
Bài 10: Một chùm electron được bắn ra từ miệng O của một ống phóng với vận
tốc vr
theo phương Ox Ngưới ta muốn dùng từ trường đều có vectơ cảm ứng từ Bur
để lại chùm electron này cho bắn trúng điểm M ở cách O khoảng d (Hình vẽ) Hãy tìm dạng quỹ đạo chùm electron và độ lớn
trong trường hợp Bur vuông góc với mặt
phẳng hình vẽ
Bài 7
2
α
O
O’ A
D
B
C
B
u r
1
P ur
uu r
3
P
uu r
F r
α
• M d
v r
Trang 3- Lực từ tác dụng lên hai cạnh AB và CD song song
với trục quay nên không gây ra tác dụng làm quay,
nên chỉ xét lực từ tác dụng lên cạnh BC, lực này phải
hướng sang phải áp dụng quy tắc bàn tay phải dòng
điện có chiều B đến C
- Lực tác dụng làm quay khung là trọng lực tác dụng
lên các cạnh P , P và Pur uur uur1 2 3
, vẽ lại như hình sau
-Khi khung dây cân bằng ta có :M = M + MF r P ur 2P uur
F.OK= mg.KB+ 2mg.HG
os sin 2 sin
2
os 2 sin 2 sin
Suy ra: tan =
2
a
B I
S g
α
ρ
Biểu diễn hình
Bài 28:Một êlectrôn chuyển động trong một từ trường đều có cảm ứng từ B= 5.10
-3T, theo hướng hợp với đường cảm ứng từ một góc α = 60o Năng lượng của
êlectrôn bằng W =1,64.10-16J Trong trường hợp này quỹ đạo của êlectrôn là một
đường đinh ốc hãy tìm: vận tốc của êlectrôn; bán kính của vòng đinh ốc và chu kì
quay của êlectrôn trên quỹ đạo, và bước của đường đinh ốc
Giải:
Năng lượng của êlectrôn khi chuyển động trong từ trường tồn tại dưới dạng
động năng, vận tốc của êlectrôn được xác định từ phương trình:
2
mv
W= 2
) s / m ( 10 9 , 1 10
1 , 9
10 64 , 1 2 m
W 2
31
16
=
=
=
Bán kính của vòng đinh ốc là:
) m ( 10 9 , 1 10
5 10 6 , 1
60 sin 10 9 , 1 10 1 , 9 eB
sin mv
3 19
o 7
31
−
−
−
−
=
=
α
=
Chu kì quay của êlectrôn là:
) s ( 10 1 , 7 10 5 10 6 , 1
10 1 , 9 2 eB
m 2
3 19
31
−
−
−
−
=
π
=
π
=
Bước của đường đinh ốc là:
3
H
α
B
•
O
•
G
•
K 2P
uuu r
P
uu r
F r
2
v
B ur
v r
1
v
r
α
Trang 4) m ( 10 8 , 6 10
5 10 6 , 1
60 cos 10 9 , 1 10 1 , 9 2 eB
cos mv 2
3 19
o 7
31
−
−
−
−
≈
π
= α π
=
Bài 10
Quỹ đạo của chùm electron trong từ trường là vòng tròn tâm C bán kính R:
(1)
mv R eB
=
Mặt khác, ta có 2 sin (2)
2.sin
d
α
Từ (1) và (2) ta có :B 2mv.sin
ed
α
=
4
α
• M
d
v r
•
C
F
ur