Phương pháp xác định chiều của dòng điện cảm ứng môn Vật Lý 11 năm 2021-2022

Xác định cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng, chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau :.. Một dây dẫn dài 10 m, được quấn q[r]

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG MÔN VẬT LÝ 11 NĂM

2021-2022

1 PHƯƠNG PHÁP CHUNG

Áp dụng định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng

chống lại nguyên nhân sinh ra nó

- Nếu độ lớn từ thông tăng, dòng điện cảm ứng sẽ tạo ra từ trường ngược chiều với từ trường ban đầu

- Nếu độ lớn từ thông giảm, dòng điện cảm ứng sẽ tạo từ trường cùng chiều với từ trường ban đầu

II VÍ DỤ MINH HỌA

Dùng định luật Len-xơ xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong các trường hợp sau:

a Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây

b Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải

c Đưa khung dây ra xa dòng điện

d Đóng khóa K

e Giảm cường độ dòng điện trong ống dây

f Khung dây ban đầu trong từ trường hình vuông, sau đó được kéo thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi

Lời giải

a) Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra

khỏi khung dây

+ Cảm ứng từ B của nam châm có hướng vào S ra N

+ Khi nam châm rơi lại gần khung dây ABCD thì cảm ứng từ cảm ứng

c

B của khung dây có chiều ngược với cảm ứng từ B Áp dụng quy tắc nắm

bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ

A   D C B A như hình

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ

A   B C D A

b) Con chạy của biến trở R diện tích chuyển sang phải

+ Dòng điện tròn sinh ra cảm ứng từ B có chiều từ trong ra ngoài

+ Khi biến trở dịch chuyển sang phải thì điện trở R tăng nên dòng điện I trong

mạch giảm  cảm ứng từ B do vòng dây tròn sinh ra cũng giảm  từ thông

giảm  từ trường cảm ứng B c sẽ cùng chiều với từ trường của dòng điện

tròn (chiều từ trong ra ngoài)

+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong

khung dây ABCD có chiều từ A   B C D A

c) Đưa khung dây ra xa dòng điện

+ Cảm ứng từ B do dòng điện I gây ra ở khung dây ABCD có chiều từ

ngoài vào trong

+ Vì khung dây ra xa dòng điện I nên từ thông giảm  từ trường cảm

ứng B c của khung dây sẽ cùng chiều với từ trường B

+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm

ứng trong khung dây ABCD có chiều từ A   B C D A

d) Đóng khóa K

+ Khi đóng khóa K trong mạch có dòng điện I tăng từ 0 đến I

+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ B

bên trong ống dây có chiều như hình

+ Vì dòng điện có cường độ tăng từ 0 đến I nên từ thông cũng tăng suy ra

cảm ứng từ cảm ứng B c sẽ có chiều ngược với chiều của cảm ứng từ B

+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng

trong khung dây ABCD có chiều từ A   B C D A

e) Giảm cường độ dòng điện trong ống dây

+ Cảm ứng từ B bên trong ống dây có chiều từ trên xuống như hình vẽ

+ Vì cường độ dòng điện giảm nên từ thông gửi qua khung dây ABCD

giảm do đó cảm ứng từ cảm ứng B c cùng chiều với cảm ứng từ B của

ống dây

+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có

chiều từ A   D C B A

f) Kéo khung dây thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi

Khi hai hình có cùng chu vi thì hình vuông có diện tích lớn hơn hình chữ nhật

Chứng minh: Giả sử hình chữ nhật có hai cạnh là a, b Gọi chu vi

của hình chữ nhật và hình vuông đều là x Theo bất đẳng thức Cô-si

ta có

2

16

x a b a b S ab Dấu bằng xảy ra khi

4

a b nên diện tích lớn nhất của hình chữ nhật có chu vi x là

2

16

x

lúc này hình chữ nhật là hình vuông có cạnh

4

x

Vậy khi hai hình có cùng chu vi thì hình vuông có diện tích lớn hơn hình chữ nhật

Quay trở lại bài tập, trong quá trình kéo thì diện tích của khung giảm dần, dẫn đến từ thông qua khung

giảm  từ trường cảm ứng B cùng chiều với B  dòng điện cảm ứng I có chiều C B

3 LUYỆN TẬP

Câu 1: Đáp án nào sau đây đúng khi nói về đường sức từ:

A xuất phát từ , kết thúc tại 

B xuất phát tại cực bắc, kết thúc tại cực nam

C xuất phát tại cực nam, kết thúc tại cực bắc

D là đường cong kín nên nói chung không có điểm bắt đầu và kết thúc

Câu 2: Hình vẽ bên biểu diễn chùm tia electron chuyển động theo chiều mũi tên từ M đến N Xác định

hướng véc tơ cảm ứng từ tại điểm P:

A Hướng theo chiều từ M đến N

B Hướng theo chiều từ N đến M

C Hướng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, đi vào trong

D Hướng vuông góc với MN, trong mặt phẳng hình vẽ đi xuống

Câu 3: Các đường sức từ của dòng điện thẳng dài có dạng là các đường:

A thẳng vuông góc với dòng điện

B tròn đồng tâm vuông góc với dòng điện

C tròn đồng tâm vuông góc với dòng điện, tâm trên dòng điện

D tròn vuông góc với dòng điện

Câu 4: Người ta xác định chiều của đường sức từ của dòng điện thẳng, đường sức từ tại tâm của dòng

điện tròn lần lượt bằng quy tắc sau đây:

D quy tắc bàn tay phải, bàn tay trái

Câu 5: Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện đi qua, nằm trong mặt phẳng P, M và N là hai điểm cùng

nằm trong mặt phẳng P và đối xứng nhau qua dây dẫn Véc tơ cảm ứng từ tại hai điểm này có tính chất

nào sau đây:

A cùng vuông góc với mặt phẳng P, Song song cùng chiều nhau

B cùng vuông góc với mặt phẳng P, song song ngược chiều nhau, cùng độ lớn

C cùng nằm trong mặt phẳng P, song song cùng chiều nhau

D cùng nằm trong mặt phẳng P, song song ngược chiều nhau, cùng độ lớn

Câu 6: Một dây dẫn thẳng dài có đoạn giữa uốn thành hình vòng tròn như hình vẽ Cho dòng điện chạy

qua dây dẫn theo chiều mũi tên thì véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn có hướng:

A thẳng đứng hướng lên trên

B vuông góc với mặt phẳng hình tròn, hướng ra phía sau

C vuông góc với mặt phẳng hình tròn, hướng ra phía trước

D thẳng đứng hướng xuống dưới

Câu 7: Một dòng điện cường độ 5 A chạy trong một dây dẫn thẳng dài chiều như hình vẽ Cảm ứng từ tại hai điểm M và N quan hệ với nhau như thế nào, biết M và N đều cách dòng điện 4 cm, đều nằm trên mặt

phẳng hình vẽ đối xứng nhau qua dây dẫn

A B M  B N; hai véc tơ B M và B N song song cùng chiều

B B M B N; hai véc tơ B M và B N song song ngược chiều

C B M  B N; hai véc tơ B M và B N song song cùng chiều

D B M  B N; hai véc tơ B M và B N vuông góc với nhau

Câu 8: Cảm ứng từ của một dòng điện thẳng tại điểm N cách dòng điện 2,5 cm bằng 1,8.105 Tính

cường độ dòng điện:

Câu 9: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau một khoảng cố định 42 cm Dây thứ nhất mang dòng

điện 3 A, dây thứ hai mang dòng điện 1,5 A, nếu hai dòng điện cùng chiều, những điểm mà tại đó cảm

ứng từ bằng không nằm trên đường thẳng:

A song song với I1, I và cách 2 I 28 cm 1

B nằm giữa hai dây dẫn, trong mặt phẳng và song song với I1, I , cách 2 I 14 cm 2

C trong mặt phẳng và song song với I1, I , nằm ngoài khoảng giữa hai dòng điện cách 2 I 14 cm 2

D song song với I1, I và cách 2 I 20 cm 2

Câu 10: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau một khoảng cố định 42 cm Dây thứ nhất mang dòng điện 3 A, dây thứ hai mang dòng điện 1,5 A, nếu hai dòng điện ngược chiều, những điểm mà tại đó cảm

ứng từ bằng không nằm trên đường thẳng:

A song song với I1, I và cách 2 I 28 cm 1

B nằm giữa hai dây dẫn, trong Mặt phẳng và song song với I I và cách 1, 2 I 14 cm 2

C trong mặt phẳng và song song với I1, I , nằm ngoài khoảng giữa hai dòng điện gần 2 I cách 2 I 42 cm.2

D song song với I1, I và cách 2 I 20 cm 2

Câu 11: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Khoảng cách từ điểm M đến

ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ Xác định véc tơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp cả ba dòng điện đều hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ Biết I1I2  I3 10 

A 104 B 2.104 C 3.104 D 4.104

Câu 12: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Khoảng cách từ điểm M đến

ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ Xác định véc tơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp cả ba dòng điện

có hướng như hình vẽ Biết I1I2  I3 10 

A 2.104 B 3.104 C 5.104 D 6.104

Câu 13: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều như hình vẽ Tam giác ABC đều Xác định véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của tam giác, biết I1I2   I3 5 , cạnh của tam giác

bằng 10 cm:

A 0 B 105 C 2.105 D 3.105

Câu 14: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều như hình vẽ Tam giác ABC đều Xác định véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của tam giác, biết I1I2   I3 5 , cạnh của tam giác

bằng 10 cm:

A 3.105 B 2 3.105 C 3 3.105 D 4 3.105

Câu 15: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều như hình vẽ ABCD

là hình vuông cạnh 10 cm, I1I2   I3 5 , xác định véc tơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình

vuông:

A 1, 2 3.105 B 2 3.105 C 1, 5 2.105 D 2, 4 2.105

Câu 16: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều như hình vẽ ABCD

là hình vuông cạnh 10 cm, I1I2   I3 5 , xác định véc tơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình

vuông:

A 0, 2 3.105 B 2 2.105 C 1, 25 2.105 D 0, 5 2.105

Câu 17: Một khung dây tròn bán kính 4 cm gồm 10 vòng dây Dòng điện chạy trong mỗi vòng có cường

độ 0,3 A Tính cảm ứng từ tại tâm của khung

A 4, 7.105 B 3, 7.105 C 2, 7.105 D 1, 7.105

Câu 18: Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, mỗi vòng dây có dòng điện cường độ 0,5 A chạy qua

Tính toán thấy cảm ứng từ ở tâm khung bằng 6,3.105 Bán kính của khung dây đó là:

Câu 19: Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, mỗi vòng dây có dòng điện cường độ 0,5 A chạy qua

Theo tính toán thấy cảm ứng từ ở tâm khung bằng 6,3.105 Nhưng khi đo thì thấy cảm ứng từ ở tâm

bằng 4, 2.105, kiểm tra lại thấy có một số vòng dây bị quấn nhầm chiều ngược chiều với đa số các

vòng trong khung Hỏi có bao nhiêu số vòng dây bị quấn nhầm:

Câu 20: Tính cảm ứng từ tại tâm của hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính một vòng là R1 8 cm,

vòng kia là R2 16 cm, trong mỗi vòng dây đều có dòng điện cường độ I 10  chạy qua Biết hai

vòng dây nằm trong cùng một mặt phẳng, và dòng điện chạy trong hai vòng cùng chiều:

A 9,8.105 B 10,8.105 C 11,8.105 D 12,8.105

Câu 21: Tính cảm ứng từ tại tâm của hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính một vòng là R1 8 cm,

vòng kia là R2 16 cm, trong mỗi vòng dây đều có dòng điện cường độ I 10  chạy qua Biết hai

vòng dây nằm trong cùng một mặt phẳng, và dòng điện chạy trong hai vòng ngược chiều:

A 2, 7.105 B 1, 6.105 C 4,8.105 D 3,9.105

Câu 22 : Tính cảm ứng từ tại tâm của hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính một vòng là R1 8 cm,

vòng kia là R2 16 cm, trong mỗi vòng dây đều có dòng điện cường độ I 10  chạy qua Biết hai

vòng dây nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau

A 8,8.105 B 7, 6.105 C 6,8.105 D 3,9.105

Câu 23 : Hai sợi dây đồng giống nhau được uốn thành hai khung dây tròn, khung thứ nhất chỉ có một

vòng, khung thứ hai có 2 vòng Nối hai đầu mỗi khung vào hai cực của mỗi nguồn điện để dòng điện

Câu 24 : Nối hai điểm M và N của vòng tròn dây dẫn như hình vẽ với hai cực một nguồn điện Tính cảm

ứng từ tại tâm O của vòng ròn, coi cảm ứng từ trong các dây nối với vòng tròn không đáng kể

2 2.10 /

1 1 2 2 10 /

B I l I l  R

1 1.10 /

Câu 25 : Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trừ một đoạn ở giữa dây uốn thành một vòng tròn bán kính 1,5 cm Cho dòng điện 3 A chạy trong dây dẫn Xác định cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn nếu vòng tròn

và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng :

A 5, 6.105 B 6, 6.105 C 7, 6.105 D 8, 6.105

Câu 26 : Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trừ một đoạn ở giữa dây uốn thành một vòng tròn bán kính 1,5 cm Cho dòng điện 3 A chạy trong dây dẫn Xác định cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn nếu vòng tròn

và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng, chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau :

A 15, 6.105 B 16, 6.105 C 17, 6.105 D 18, 6.105

Câu 27 : Một ống hình trụ dài 0,5 m, đường kính 16 cm Một dây dẫn dài 10 m, được quấn quanh ống

dây với các vòng khít nhau cách điện với nhau, cho dòng điện chạy qua mỗi vòng là 100 A Cảm ứng từ

trong lòng ống dây có độ lớn:

A 2,5.103 B 5.103 C 7,5.103 D 2.103

Câu 28 : Các đường sức từ trường bên trong ống dây mang dòng điện có dạng, phân bố, đặc điểm như

thế nào?

A là các đường tròn và là từ trường đều

B là các đường thẳng vuông góc với trục ống cách đều nhau, là từ trường đều

C là các đường thẳng song song với trục ống cách đều nhau, là từ trường đều

D các đường xoắn ốc, là từ trường đều

Câu 29: Nhìn vào dạng đường sức từ, so sánh ống dây mang dòng điện với nam châm thẳng người ta

thấy:

A giống nhau, đầu ống dòng điện đi cùng chiều kim đồng hồ là cực bắc

B giống nhau, đầu ống dòng điện đi cùng chiều kim đồng hồ là cực nam

C khác nhau, đầu ống dòng điện đi ngược chiều kim đồng hồ là cực bắc

D khác nhau, đầu ống dòng điện đi ngược chiều kim đồng hồ là cực nam

Câu 30: Hai dây dẫn thẳng dài đặt vuông góc nhau, rất gần nhau nhưng không chạm vào nhau có chiều

như hình vẽ Dòng điện chạy trong hai dây dẫn có cùng cường độ Từ trường do hai dây dẫn gây ra có thể triệt tiêu nhau, bằng không ở vùng nào?

A vùng 1 và 2 B vùng 3 và 4 C vùng 1 và 3 D vùng 2 và 4

ĐÁP ÁN

11-A 12-C 13-A 14-B 15-C 16-D 17-A 18-B 19-C 20-C

21-D 22-A 23-C 24-D 25-D 26-B 27-B 28-C 29-B 30-D

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi

về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh

tiếng

xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh

Học

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II.Khoá Học Nâng Cao và HSG

THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi

HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí