Chuong 4 3 tu truong day dan kn 11

+ Dòng , và gây ra tại véc tơ cảm ứng từ có hướng như trên hình quy tắc nắm tay phải, có độ lớn: Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: Vì và cùng độ lớn, ngược hướng nên và có độ lớn Câu 22.Cho

CHỦ ĐỀ

HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT

A PHẦN LÝ THUYẾT

+ Xét các dòng điện đặt trong chân không hoặc trong không khí

+ Cảm ứng từ của dòng điện thẳng, dài:

+ Cảm ứng từ tại tâm của khung dây điện tròn:

+ Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ dài:

+ Nguyên lý chồng chất từ trường:

B TỔNG HỢP LÝ THUYẾT

Câu 1. Hai dây dẫn thẳng, dài song song mang dòng điện ngược chiều là Xét điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách đều hai dây dẫn Gọi và lần lượt là độ lớn cảm ứng từ tại đó do các dòng gây ra tại Cảm ứng từ tổng hợp tại có độ lớn là:

Câu 2. Hai dây dẫn thẳng, dài song song mang dòng điện cùng chiều là Xét điểm M nằm trong mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách đều hai dây dẫn Gọi và lần lượt là độ lớn cảm ứng từ tại do cácdòng gây ra tại Cảm ứng từ tổng hợp lại có độ lớn là

Câu 3. Phát biểu nào dưới đây là đúng? Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn

A. tỉ lệ với cường độ dòng điện. B. tỉ lệ với chiều dài đường tròn.

C. tỉ lệ với diện tích hình tròn. D. tỉ lệ nghịch với diện tích hình tròn

Câu 4. Phát biểu nào dưới đây là đúng? Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ

A. luôn bằng 0. B. tỉ lệ nghịch với chiều dài ống dây.

C. là đồng đều. B. tỉ lệ nghịch với tiết diện ống dây.

Câu 5. Cảm ứng từ bên trong ống dây dài không phụ thuộc vào

A. Môi trường trong ống dây. B. Chiều dài ống dây.

C. Đường kính ống dây. D. Dòng điện chạy trong ống dây.

Câu 6. Từ trường của thanh nam châm thẳng giống với từ trường tạo bởi

A. Một dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua.

B. Một chùm electron chuyển động song song với nhau.

C. Một ống dây có dòng điện chạy qua.

D. Một vòng dây có dòng điện chạy qua.

Câu 7. Khi dịch chuyển điểm quan sát ra xa dòng điện thẳng gấp hai lần, đồng thời tăng cường độ dòng điện lên hai lần thì độ lớn cảm ứng từ tại điểm quan sát.

A. Tăng lên hai lần. B. giảm đi 2 lần.

C. không thay đổi. D. tăng lên bốn lần.

Câu 8. Có hai dây dẫn dài, song song mang hai dòng điện cùng chiều có

cường độ bằng nhau M là trung điểm của đoạn AB (xem hình vẽ) Vectơ cảm

Câu 9. Hình vẽ biểu diễn sự định hướng của bốn nam châm thử ở trong và

ngoài ống dây điện Chiều của nam châm thử vẽ đúng là?

Câu 11.Dòng điện thẳng dài được đặt vuông góc với phẳng của dòng điện

tròn và đi qua tâm của h như hình vẽ Lớn lực từ dòng tác dụng lên dòng

là Độ lớn lực từ dòng tác dụng lên đoạn dây nhỏ đi qua tâm có chiều

dài của dòng là Phát biểu nào sau đâu đúng?

Câu 12. Đường sức từ của từ trường gây ra bởi dòng điện?

A. thẳng là những đường thẳng song song với dòng điện.

B. tròn là những đường tròn.

C. tròn là những đường thẳng song song cách đều nhau.

D. trong ống dây đi ra từ cực Bắc, đi, vào từ cực Nam của ống.

Câu 13. Hai điểm M, N gần dòng điện thẳng dài, mà khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp 2 lần khoảng cách từ N đến dòng điện Nếu gọi độ lớn cảm ứng từ gây ra bởi dòng điện đó tại M là , tại N

là thì:

Câu 14. Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dân, thẳng, dài, song song lên 3 lần thì lực từ tác dụng lên một đơn vị dài của mỗi dây tăng lên

Câu 15. Hai dòng điện và chạy trong hai dây dẫn thẳng, nằm trong mặt phẳng hình vẽ và trực giao nhau Hướng của lực từ do dòng điện tác dụng lên dòng điện

A vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều từ ngoài vào trong

B. vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều từ trong ra ngoài.

C. cùng hướng với

D. ngược hướng với

Câu 16. Hai dòng và chạy trong hai dây dẫn thẳng, nằm trong mặt phẳng hình vẽ và trực giao nhau Hướng của lực từ do dòng điện tác dụng lên dòng điện

A. Vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều từ ngoài vào trong.

B. Vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều từ trong ra ngoài.

C. Cùng hướng với

D. Ngược hướng với .

Câu 17. (Đề chính thức của BGD-ĐT - 2018) Một dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí có dòng điện với cường độ chạy qua Độ lớn cảm ứng từ B do dòng điện này gây ra tại một điểm cách dây một

đoạn được tính bởi công thức

Câu 18. (Đề chính thức của BGD-ĐT - 2018) Một ống dây dẫn hình trụ có chiều dài gồm vòng

dây được đặt trong không khí ( lớn hơn nhiều so với đường kính tiết diện ống dây) Cường độ dòng điệnchạy trong mỗi vòng dây là Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây do dòng điện này gây ra được tính bởi công thức

Câu 19. (Đề chính thức của BGD-ĐT - 2018) Một dây dẫn uốn thành vòng tròn có bán kính đặt

trong không khí Cường độ dòng điện chạy trong vòng dây là Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện này gây

ra tại tâm của vòng dây được tính bởi công thức

DẠNG 1 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG DÀI

+ Cảm ứng từ của dòng điện thẳng, dài:

+ Nguyên lý chồng chất từ trường:

Câu 1 Một dòng điện có cường độ chạy trong một dây dẫn thẳng, dài Hai điểm , nằm trong mặt phẳng hình vẽ, trong không khí chứa dòng điện và , cách dòng điện đều bằng Cảm ứng từ tại

A có phương thẳng góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều từ ngoài vào trong

B có phương thẳng góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều từ trong ra ngoài

C có độ lớn

D có độ lớn

Lời giải:

+ Theo quy tắc nắm tay phải, hướng trong ra và hướng từ ngoài vào.

Lời giải:

+

cùng phương, cùng chiều nên cùng phương,

cùng chiều với các véc tơ nói trên và có độ lớn

Câu 21 Cho ba dòng điện thẳng, dài, song song, vuông góc với mặt

phẳng hình vẽ Điểm M thuộc mặt phẳng như hình vẽ Nếu ba

dòng điện chạy cùng chiều từ sau ra trước và cùng độ lớn thì độ lớn

+ Dòng , và gây ra tại véc tơ cảm ứng từ có

hướng như trên hình (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: Vì và

cùng độ lớn, ngược hướng nên và có độ lớn

Câu 22.Cho ba dòng điện thẳng, dài, song song, vuông góc với

mặt phẳng hỉnh vẽ Điểm thuộc mặt phẳng như hình

vẽ Nếu dòng hướng từ trước ra sau, còn và

hướng từ trước ra sau thì độ lớn cảm ứng từ tại là

Lời giải

Chọn B

Dòng I1, I2 và I3 gây ra tại M véc tơ cảm ứng từ có hướng

như trên hình (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn

Cảm ứng từ tổng hợp tại M:

Câu 24 Cho ba dòng điện thẳng, dài, song song, vuông góc với mặt

phẳng hình vẽ, lần lượt là I1 = 5 A, I2 = 5 A và I3 = 5 A đi qua ba

đinh A, B, C của một tam giác đều cạnh 10 cm (xem hình vẽ) Tính

độ cảm ứng từ tại tâm O của tam giác nếu I1 hướng ra phía sau, I2 và

I3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ

Câu 25 Cho ba dòng điện thẳng, dài, song song, vuông góc với

mặt phẳng hình vẽ, lần lượt là và

đi qua ba đỉnh A, B, C của một tam giác đều cạnh 5 cm (xem hình vẽ) Tính độ cảm ứng từ tại tâm O của tam giác nếu I1 hướng ra phía sau, I2 và I3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ

số phức

Câu 26 Cho ba dòng điện , thẳng dài, song song, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và đi qua ba đỉnh A, B, C của một hình vuông cạnh 10 cm Nếu cả ba dòng điện đều hướng

ra phía sau mặt phẳng hình vẽ thì độ lớn cảm ứng từ tại đỉnh thứ

tư D của hình vuông là

Lời giải

Chọn B

+ Dòng và gây ra tại D véc tơ cảm ứng từ có

hướng như trên hình (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

+ Vì và đối xứng nhau qua nên cảm ứng từ tổng hợp tạiM: cùng hướng với hướng của và có độ lớn:

Chọn →B

Câu 27 Cho ba dòng điện thẳng dài, song song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và đi qua ba đinh của mộthình vuông cạnh 10 cm Nếu hướng ra phía sau còn hướng raphía trước mặt phẳng hình vẽ thì độ lớn cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư Dcủa hình vuông là

Lời giải:

+ Dòng và gây ra tại véc tơ cảm ứng từ

có hướng như trên hình (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

+ Vì và đối xứng nhau qua nên cảm ứng từ tổng hợp

và có độ lớn:

Chọn → C

Câu 28 Cho ba dòng điện thẳng dài, song song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và đi qua ba đỉnh của mộthình vuông cạnh Nếu hướng ra phía sau còn hướng raphía trước mặt phẳng hình vẽ thì độ lớn cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư của hình vuông là

Lời giải:

+ Dòng và gây ra tại véc tơ cảm ứng từ

có hướng như trên hình (quy tắc nắm tay phải), có

Câu 29 Hệ tọa độ Đề-các vuông góc trong

mặt phẳng nằm ngang, ba dòng điện thang dài

cùng song song với trục chạy theo

chiều âm của trục chạy theo chiều

ngược lại như hình vẽ Độ lớn cảm ứng từ tại điểm có

Lời giải:

Chọn A

+ Dòng gây ra tại véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng hướng từ ngoài vào

(quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

Lời giải:

+ Dòng gây ra tại véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng hướng từ ngoài vào (quy

tắc nắm tay phải), có độ lớn:

+ Dòng gây ra tại M véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng , hướng từ trong ra (quy tắc

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: Vì và cùng phương, cùng chiều, nên

Chọn →A.

Câu 31 Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt trong không khí, trùng với hai trục tọa độ vuông góc xOy Dòng

điện qua dây Ox chạy ngược chiều với chiều dương của trục tọa độ và có cường độ I1 = 6A, dòng điện qua dây Oy chạy cùng chiều với chiều dương của trục tọa độ và có cường độ I2 = 9A Tính độ lớn cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M có tọa độ x = 4cm và x = 6cm là

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: Vì và cùng phương, cùng chiều với và có độ lớn:

Câu 32 Hai dòng điện thẳng dài,đặt vuông góc với nhau, cách điện

với nhau tại điểm bắt chéo, cùng nằm trong một mặt phẳng Dòng

đặt dọc theo trục dòng dọc theo trục sao cho

Chiều các dòng đó cùng chiều với các trục toạ độ như hình vẽ.Xét

điểm M thuộc đường thẳng Véctơ cảm ứng từ tại M có

A phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều từ trong ra nếu

+ Hướng của các cảm ứng từ biểu diễn

như trên hình vẽ (quy tắc nắm tay phải)

+

Chọn

điện với nhau tại điểm bắt chéo, cùng nằm trong một mặt

phẳng Dòng đặt dọc theo trục dòng dọc theo trục

sao cho Chiều các dòng đó cùng chiều với các trụctọa độ như hình vẽ Nếu điểm M thuộc đường thẳng có xảm ứng từ bằng 0 thì?

Câu 34 Cho hai dòng điện có cùng cường độ chạy trong

hai dây dẫnthẳng dài, đặt vuông góc với nhau, cách nhau một

khoảng trong chân không: dây dẫn thứ nhất thẳng đứng có

dòng điện chạy từ dưới lên trên, dây dẫn thứ hai đặt trong mặt

phẳng ngang có dòng điện chạy từ Nam ra Bắc Đường vuông

góc chung của hai dòng điện cắt dòng thứ nhất tại C và cắt dòng

thứ hai tại D Cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện gây ra tại

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M là Vì và cùng độ lớn, hướng vuông góc với nhau nên

có hướng hợp với một góc , tương tự với cũng một góc và có

+ Từ trường của dòng gây ra tại vị trí dòng cảm ứng từ hướng vào trong thẳng góc với mặt phẳng

hình vẽ (quy tắc nắm tay phải) và có độ lớn:

+ Từ trường đó, tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài của dòng một lực có hướng xác định theoquy tắc bàn tay trái (cùng chiều hút nhau, ngược chiều đẩy nhau) và có độ lớn:

VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1 Hai dòng điện có cường độ và chạy ngược chiều nhau trong hai dây dẫn thẳng dàisong song, đặt cách nhau trong không khí Gọi và lần lượt là lực từ tác dụng lên một đơn

vị dài của dây dẫn thứ nhất và dây dẫn thứ hai Chọn phương án đúng

Lời giải:

Chọn A

+ Từ trường của gây ra tại có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ chiều từ ngoài vào trong

(quy tắc nắm tay phải), có độ lớn: Từ trường này, tác dụng lên đoạn dây của dòng lực đẩy (hướng được xác định theo quy tắc bàn tay trái) và có độ lớn:

+ Từ trường của gây ra tại có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ chiều từ ngoài vào trong

(quy tắc nắm tay phải), có độ lớn: Từ trường này, tác dụng lên đoạn dây của dòng lực đẩy (hướng được xác định theo quy tắc bàn tay trái) và có độ lớn:

Lời giải

+ Độ lớn:

Câu 3 Hai dây dẫn thẳng dài có dòng điện chạy qua được đặt song song và cách nhau cm trong không khí, có cường độ lần lượt A và Dây dẫn thứ nhất dài m bị dây dẫn thứ hai hút bởi một lực N Dòng điện chạy trong dây dẫn thứ hai có cường độ

A A và cùng chiều với dòng B. A và ngược chiều với dòng

C. A và cùng chiều với dòng D. A và ngược chiều với dòng

cm thì bằng

Lời giải

Cách 1

+ Từ trường của gây ra tại có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ chiều

từ ngoài vào trong (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

+ Từ trường của gây ra tại có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ chiều

từ trong ra ngoài (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

+ Vì và cùng độ lớn và ngược hướng nên từ trường tổng họp tại dòng I2:

Lực từ tác dụng lên Chọn

Cách 2:

+ Hai dòng điện dài, song song, cách nhau một khoảng cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy

nhau Lực từ của dòng tác dụng lên phần tử dòng điện có độ lớn:

+ Dòng I1 hút phần tử một lực có độ lớn:

+ Dòng I3 hút phần từ một lực có độ lớn:

+ Hai lực và cùng phương ngược chiều cùng độ lớn nên chúng cân bằng nhau

Chọn

Câu 6 Ba dòng điện đặt trong không khí có cường độ theo đúng thứ tự và cùng chiều chạy trong ba dây dẫn thẳng dài, đồng phẳng, song song cách đều nhau những khoảng bằng Độ lớn lực từ tổng hợp của hai dòng và tác dụng lên đoạn dây của dòng điện I2 bằng

Lời giải

+ Từ trường của gây ra tại có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ chiều

từ ngoài vào trong (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

+ Từ trường của gây ra tại có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ chiều

từ trong ra ngoài (quy tắc nắm tay phải), có độ lớn:

+ Từ trường tổng hợp tai dòng Vì và ngược hướng và nên từ trường tổng hợp cùng hướng với và có độ lớn:

+ Lực từ tác dụng lên đoạn dây của dòng có độ lớn:

+ Lực từ tác dụng lên đoạn dây ℓ của dòng I2 có độ lớn:

Chọn

Cách 2:

+ Hai dòng điện dài, song song, cách nhau một khoảng r, cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy

nhau Lực từ của dòng I tác dụng lên phần tử dòng điện có độ lớn:

Câu 7 Có ba dòng điện thẳng, dài, song song,

nằm trong mặt phẳng hình vẽ Khoảng cách giữa

bằng giữa bằng Độ lớn lực tác dụng của các dòng và lên 1 mét của dòng điện gần giá trị nào nhất sau

Câu 8 Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song và một khung dây hình

chữ nhật cùng nằm trong một mặt phẳng đặt trong không khí, có các

dòng điện chạy qua như hình vẽ Biết

Độ lớn lực tổng hợp của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng tác dụng

Câu 9 Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song và một khung

dây hình chữ nhật cùng nằm trong một mặt phẳng đặt trong

không khí, có các dòng điện chạy qua như hình vẽ Biết I1 =

12 A; I2 = 15 A; I3 = 4 A; a = 20 cm; b = 10 cm; AB = 10 cm;

BC = 20 cm Độ lớn lực tổng hợp của hai dòng điện chạy

trong hai dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh BC là

A. 27,2µN B. 26 µN C. 11,2 µN D 24 µN

Lời giải

+ Hai dòng điện song song cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau

+ Độ lớn lực đẩy của dòng I1 lên BC:

+ Độ lớn lực hút của dòng I2 lên BC:

+ Hai lực và cùng phương ngược chiều và F13 > F23 nên: cùng hướngvới và độ lớn

Chọn

Câu 10 Ba dòng điện đặt trong không khí có cùng cường độ I1 = I2 = I3 = I,

chạy trong ba dây dẫn thẳng đứng, dài, song song, chiều từ dưới lên Ba

dòng điện này cắt mặt phẳng ngang p lần lượt tại A, B và C, sao cho tam

giác ABC là đều có cạnh bằng a (xem hình vẽ) Độ lớn lực từ tổng hợp của

hai dòng I1 và I3 tác dụng lên đoạn dây ℓ của dòng điện I2 bằng

A. 4.10-7I2ℓ/a B. 10-7Iℓ/a C 0 D 2.10-7I2ℓ/a

Lời giải

+ Hai dòng điện dài, song song, cách nhau một khoảng r, cùng chiều thì

hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau Lực từ của dòng I tác dụng lên phần tử

dòng điện có độ lớn:

+ Dòng I1 hút phần tử dòng một lực có độ lớn:

+ Dòng I3 hút phần tử dòng một lực có độ lớn: