VẬT LÝ 11_HK2 TỪ TRƯỜNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VÀ QUANG HÌNHTừ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện, có sự chuyển động như nam châm, dòng điện,... Từ trường gây ra lực từ tác động lên các vật có từ tính đặt trong nó.Bản chất của từ trường do là do xung quanh các điện tích chuyển động có từ trường gây ra.Vậy nên xung quanh hạt mang điện đứng yên chỉ có điện trường, hạt mang điện chuyển động có cả điện trường và từ trường.
Trang 1CHƯƠNG IV: TỪ TRƯỜNG BÀI 19 TỪ TRƯỜNG
I N
AM CHÂM
1 Ngày nay những vật liệu thường được dùng để chế tạo nam châm là :
2 Trên thanh nam cham có những miền hút sắt vụn mạnh nhất được gọi là :
- Mỗi nam châm bao giờ cũng có
- Nếu không có nam châm nào khác(hoặc dòng điện nào) đặt gần kim nam châm ấy
- Ký hiệu .
3 Các thanh nam châm có tương tác với nhau thông qua
- Hai cực khác tên thì và hai cực cùng tên thì
- Lực tương tác gọi là nam chm có
II TỪ TÍNH CỦA DÂY DẪN CÓ DÒNG ĐIỆN 1 Thực nghiệm chứng tỏ rằng dây dẫn mang điện cũng có từ tính như nam châm : - Dòng điện có thể tác dụng lực lên dòng điện - Nam châm có thể tác dụng lực lên nam châm - Dòng điện có thể tác dụng lực lên nam châm 2 Kết luận : - Giữa hai dây dẫn mang điện, giữa giữa
đều có lực tương tác Những lực tương tác này gọi là
- Ta nói .
III TỪ TRƯỜNG 1 Xung quanh một nam châm hay một dòng điện tồn tại một
2 Định nghĩa: Từ trường là
Trang 2
3 Quy ước: Hướng của từ trường
IV ĐƯỜNG SỨC TỪ 1 Định nghĩa : Đường sức từ là
2 Các ví dụ : Ví dụ 1: Từ trường của dòng điện thẳng rất dài + Dòng điện thẳng dài là dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài + Dạng của các đường sức từ: Các đường sức từ của dòng điện thẳng dài là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện Tâm của các đường sức từ là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn + Quy tắc: Chiều của các đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải: "để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đỏ các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ". Ví dụ 2 : Từ trường của dòng điện tròn : + Dòng điện tròn là dòng điện chạy trong dây dẫn được uốn thành vòng tròn + Dạng của các đường sức từ: Các đường sức từ của dòng điện tròn là những đường cong có chiều đi vào mặt Nam, đi ra ở mặt Bắc của dòng điện tròn ấy (hình vẽ bên) Trong số đó, có đường sức từ đi qua tâm O là đường thẳng vô hạn ở hai đầu - Mặt Nam : là mặt khi nhìn vào .
- Mặt Bắc : là mặt khi nhìn vào .
Trang 3
+ Chiều của các đường sức từ được xác định bởi quy tắc nắm tay phải: “Khum
bàn tay phái theo vịng dây của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngĩn tay trùng với chiều dịng điện trong khung; ngĩn cái chỗi ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dịng điện”
Ví dụ 3 : Từ trường của dịng điện chạy
trong ống dây (MỞ RỘNG)
- Quy tắc nắm tay phải 2: Dùng bàn tay phải
nắm lấy ống dây sao cho các ngĩn trỏ, ngĩn
giữa… hướng theo chiều dịng điện, khi đĩ
ngĩn cái chỗi ra chỉ chiều của đường sức
từ
3 Tính chất của đường sức từ :
- Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được mộtđường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi
- Các đường sức từ là những
đường cong kín Trong trường
hợp nam châm, ở ngoài nam
châm các đường sức từ đi ra
từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam
của nam châm
- Các đường sức từ không cắt nhau
- Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức
từ ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng
từ nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn
V TỪ TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT: (ĐỌC THÊM SGK VL11 - TRANG 123) CÂU HỎI ƠN TẬP
Câu 1 Phát biểu định nghĩa từ trường ?
Câu 2 Phát biểu định nghĩa đường sức từ ?
Câu 3 Nêu tính chất của đường sức từ ? Từ đĩ em hãy so sánh những tính chất này
với tính chất của đường sức điện ?
Câu 4 Đặt một kim nam châm nhỏ trên mặt phẳng vuơng gĩc với một dịng điện
thẳng Khi cân bằng, kim nam châm sẽ nằm theo hướng nào ?
Trang 4Câu 5 Hai kim nam châm nhỏ đặt xa các dòng điện và các nam châm khác, đường
nối hai trọng tâm của chúng nằm theo hướng Nam – Bắc Khi cân bằng, hướng của hai kim nam châm đó sẽ như thế nào ?
Câu 6 Vận dụng quy tắc đã học em hãy xác định chiều của dòng điện hoặc chiều
của đường sức từ trong các hình vẽ sau đây ?
Trang 5BÀI 20 LỰC TỪ – CẢM ỨNG TỪ
I LỰC TỪ:
1 Từ trường đều:
− Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm Đường sức từ của từ trường đều là các đường thẳng song song, cách đều nhau
2 Xác định lực từ tác dụng do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện
Thí nghiệm (SGK)
Khi chưa có dòng điện qua
M1M2
Khi có dòng điện cường độ I qua M1M2
Kết qủa : F có phương :
Độ lớn của F xác định bằng công thức :
II CẢM ỨNG TỪ 1 Thí nghiệm : ở phần trên cho phép xác định .
có cường độ I chạy qua Tiếp tục thí nghiệm trong đó thay đổi I và l thì thấy thương số
Thương số đó chỉ phụ thuộc vào vị trí .Thương số này đặc trưng cho và thương số này được định nghĩa là cảm ứng từ Ký hiệu là :
Công thức
2 Đơn vị Trong hệ SI đơn vị của cảm ứng từ là :
Trong công thức ở trên thì đơn vị của : F (………), I(…….…) và l (……….).
3 Véctơ cảm ứng từ : Véctơ cảm ứng từ B tại một điểm :
Trang 6+ Tại mỗi điểm trong không gian có từ trường xác định một vectơ cảm ứng từ:
− Có hướng trùng với hướng của từ trường;
− Có độ lớn bằng với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên phân tử dòng điện
có độ dài , cường độ I, đặt vuông góc với hướng của từ trường tại điểm đó
− Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T)
4 Biểu thức tổng quát của lực từ F theo B
+ Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài , mang dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường:
− Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây;
− Có phương vuông góc với đoạn dây và đường sức
từ;
− Có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn
tay trái sao cho véc tơ cảm ứng từ hướng vào
lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay đến ngón
giữa là chiều dòng điện chạy trong đoạn dây, khi đó
chiều ngón tay cái choãi ra chỉ chiều lực từ
− Có độ lớn:
CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1 Phát biểu các định nghĩa : Từ trường đều ; lực từ , cảm ứng từ ?
Câu 2 Cho biết cách xác định hướng và độ lớn của vecto cảm ứng từ tại một điểm ? Câu 3: Một dậy dẫn thẳng di mang dòng điện 20A, đặt trong từ trường đều có cảm
ứng từ B = 5.10-3 T Đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ và chịu lực từ là 10-3 N
Câu 4: Xác định lực từ (phương, chiều, độ lớn) tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện
đặt trong từ trường trong các hình vẽ sau, cho biết I = 5A, B = 0,01T, l= 10cm
a b c d
Câu 5: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp
với vectơ cảm ứng từ B một gĩc = 300 Biết dịng điện chạy qua dây là 10A, cảm ứng từ B= 2.10-4 T Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là bao nhiêu ? ĐS: 2.10 -4 N
Trang 7Câu 6: Treo một thanh đồng có chiều dài l = 1m và có khối lượng 200g vào hai sợi
dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trượng đều có B = 0,2T và có chiều thẳng đứng từ dưới lên trên Cho dòng điện một chiều qua thanh đồng thì thấy dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng một góc a= 600
a Xác định cường độ dòng điện I chạy trong thanh đồng và lực căng của dây ?
b Đột nhiên từ trường bị mất.Tính vận tốc của thanh đồng khi nó đi qua vị trí cân
bằng.Biết chiều dài của các dây treo là 40cm Bỏ qua mọi ma sát và sức cản của không khí Lấy g=10m/s2
Trang 8BÀI 21 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ
HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
Thực nghiệm và lý thuyết đã xác định Cảm Ứng Từ B tại một điểm trong từ trường của một dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng gay ra :
+ Tỉ lệ với cường độ dòng điện gây ra từ trường
+ Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn
+ Phụ thuộc vào vị trí điểm khảo sát
+ Phụ thuộc môi trường xung quanh dòng điện
I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI:
CẢM ỨNG TỪ B TẠI MỘT ĐIỂM M DO DÂY DẪN THẲNG DÀI GÂY RA :
1 Trước hết ta xác định đường sức từ đi
qua M:
+ Dòng điện thẳng dài là dòng điện chạy
trong dây dẫn thẳng dài
+ Dạng của các đường sức từ: Các đường
sức từ của dòng điện thẳng dài là các đường
tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông
góc với dòng điện Tâm của các đường sức từ là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn
+ Chiều của các đường sức từ được xác định
theo quy tắc nắm bàn tay phải: "để bàn tay
phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây
dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đỏ các
ngón kia khum lại cho ta chiều của các
đường sức từ".
2 Véctơ cảm ứng từ B tại M :
".- Véctơ cảm ứng từ tại điểm M trên đường sức từ có:
Phương: tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm M
Chiều: xác định theo quy tắc nắm tay phải
Với I: cường độ dòng điện
r: khoảng cách từ dây dẫn tới điểm khảo sát
I
B r
Trang 9B M
II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN TRÒN
1 Đường sức từ của dòng điện tròn:
- + Dòng điện tròn là dòng điện chạy
trong dây dẫn được uốn thành vòng tròn
+ Dạng của các đường sức từ: Các đường
sức từ của dòng điện tròn là những đường
cong có chiều đi vào mặt Nam, đi ra ở mặt
Bắc của dòng điện tròn ấy (hình vẽ bên) Trong số đó,
có đường sức từ đi qua tâm O là đường thẳng vô hạn ở
hai đầu
+ Chiều của các đường sức từ được xác định bởi
quy tắc nắm tay phải: “Khum bàn tay phái theo vòng
dây của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các
ngón tay trùng với chiều dòng điện trong khung; ngón
cái choãi ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt
phẳng dòng điện”
2 Véctơ cảm ứng từ B tại tâm O của dây dẫn :
Cảm ứng từ tại tâm vòng dây có:
Điểm đặt: tạo tâm O
Phương: vuông góc với vòng dây
Chiều: xác định theo quy tắc vào Nam ra Bắc
III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ
1 Đường sức từ của ống dây dẫn hình trụ:
+ Dạng các đường sức từ: Bên trong ống dây, các
đường sức từ song song với trục ống dây và cách đều
“Khum bàn tay phải sau cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùny với chiều dòng
điện trong ốn dây; ngón cái choãi ra chì chiều các điròng sức từ trong ống dây ".
Trang 102 Véctơ cảm ứng từ B tại mỗi điểm trong ống
dây:
- Cảm ứng từ trong lòng ống dây có:
Điểm đặt: điểm đang xét
Phương: song song với trục ống dây
Chiều: xác định theo quy tắc nắm tay phải
Với: n:số vòng trên một mét chiều dài dây.
(vòng/m)
N: số vòng dây của ống dây ( vòng ) ,
l: chiều dài ống dây (m)
Cảm ứng từ tại tâm dòng điện tròn (khung dây tròn) có bán kính r, gồm N vòng dây
IV TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN
Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện
Trang 11CÂU HỎI ƠN TẬP
Câu 1 Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của
dòng điện phụ thuộc vào yếu tố nào ?
Câu 2 Cho biết phương, chiều, và độ lớn của vecto cảm
ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây
ra tại một điểm M ?
Câu 3 Cho biết phương, chiều, và độ lớn của vecto cảm
ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn tròn gây ra tại tâm O của dây dẫn tròn đó ?
Câu 4 Cho biết phương, chiều, và độ lớn của vecto cảm
ứng từ do dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ gây
ra tại một điểm bên trong ống dây ?
Câu 5: Dịng điện thẳng dài cĩ cường độ I = 2A đặt trong khơng khí.
a Tính cảm ứng từ tại điểm M cách dịng điện 5cm ?
b Biết rằng cảm ứng từ tại N bằng 2.108T Tính khoảng cách từ N đến dịng điện ?
Câu 6: Hai dây dẫn dài D1 và D2 đặt song song trong khơng khí cách nhau một khoảng 10cm cĩ dịng điện cùng chiều I1 = I2 = I = 2 A chạy qua Tính cảm ứng từ tại điểm :
a Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vịng dây là bao nhiêu ?
b Nếu cho dịng điện nĩi trên qua vịng dây cĩ bán kính giảm đi hai lần thì tại tâm
vịng dây, độ lớn của cảm ứng từ B thay đổi như thế nào ?
Câu 9: Một ống dây dài hình trụ, cĩ chiều dài 10cm gồm 2000 vịng dây quấn đều
theo chiều dài ống, ống dây khơng cĩ lõi sắt và đặt trong khơng khí Cường độ dịngđiện qua dây quấn quanh ống là I = 2A Tìm cảm ứng từ trong ống dây ? ĐS :5.103T
Trang 12BÀI 22 LỰC LORENT
I LỰC LORENTZ (LO-REN-XƠ)
1 Định nghĩa lực Lorenxơ
Mọi hạt điện tích chuyển động
Lực từ này được gọi là
Ví dụ : Khi đưa nam châm lại gần máy thu hình, thì chùm electron đang rọi vào màn hình sẽ bị từ trường của nam châm tác dụng lực Lorenxo và chùm electron bị lệch quỹ đạo 2 Xác định lực Lorenxơ Gỉa sử xét một đoạn dây dẫn có dòng điện là dòng chuyển dời của các hạt mang điện tích q0 = +e được đặt trong từ trường đều B Lực từ F tác dụng lên một phần tử dòng điện I l. được xác định theo quy tắc bàn tay trái :
Nếu N là tổng số hạt điện tích trong phần tử dòng điện I l. thì lực Lorenxơ tác dụng lên mỗi hạt mang điện là : f = F N =
(Với là góc tạo bởi B và I l.) Ta có : N =
và I =
Vậy công thức xác định lực Lorenxo : f =
Trang 13
Định nghĩa: Lực Lorenxơ do từ trường có cảm ứng từ B tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc v
3 Đặc điểm của lực Lo-ren-xơ
+ Điểm đặt : trên mỗi điện tích
+ Phương : vuông góc với mặt phẳng chứa và
+ Chiều : Xác định bằng quy tắc bàn tay trái :
“ Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của khi q0 > 0 và ngược chiều khi q0 < 0 Lúc đó, chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra
2 Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều
Ta khảo sát chuyển động của hạt mang điện tích q0 khối lương m trong từ trường đều B giả sử vận tốc ban đầu của hạt vuông góc với từ trường
Phương trình chuyển động hạt (định luật II Niuton) :
Trang 14Kết luận : Chuyển động của hạt điện tích là .
Lực Lorentz luôn vuông góc với
nên đóng vai trò là lực hướng tâm : f =
(với R là bán kính quỹ đạo) Kết luận: Quỹ đạo của một hạt điện tích
Bán kính được xác định bởi công thức R Ứng dụng: lực Loren-xơ có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ: đo lường điện từ, ống phóng điện tử trong truyền hình, khối phổ kế, các máy gia tốc, CÂU HỎI ÔN TẬP:
Câu 1 Lực Lorenxo là gì ? Viết công thức tính lực Lorenxo ?
Câu 2 Phát biểu quy tắc bàn tay trái cho lực Lorenxo ?
Câu 3 Cho biết dạng quỹ đạo và công thức tính bán kính quỹ đạo của hạt điện tích
chuyển động có vận tốc đầu vuông góc với từ trường ?
Câu 4 Một proton bay vào trong từ trường đều theo phương làm thành với đường
sức từ một góc 300 Vận tốc của proton 3.107 m/s và từ trường có cảm ứng từ B = 1,5
Câu 5 Một hạt mang điện tích q có khối lượng m = 6,64.10-27 kg, vận tốc 2,5.106 m/s bắn vuông góc vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5.10-2 T thì chuyển động trên
C
Câu 6 Một hạt proton khối lượng mp = 1,67.10-27 kg chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính 4,5 cm trong một từ trường B = 0,08 T Hãy tính :
a Vận tốc ban đầu của proton khi bay vào từ trường ?
b Lực Lorenxo tác dụng lên proton ?
c Chu kỳ quay của proton ?
Câu 7: Một chùm hạt có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc trong điện
trường đều bởi hiệu điện thế U = 106 V Sau khi đó hướng nó vào trong một từ
trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với phương chuyển động của các hạt
và có độ lớn
B = 0,6T
a) Tính vận tốc của hạt khi nó bắt đầu bay vào từ trường
Trang 15b) Tính bán kính quỹ đạo và chu kì chuyển động của các hạt trong từ trường Cho biết hạt là hạt nhân heli có khối lượng m = 6,67.10-27 kg; điện tích = 3,2.10-
19 C
Câu 8: Xác định chiều của vector cảm ứng từ, hoặc chiều của lực Lorent hoặc chiều
của vecto vận tốc trong mỗi trường hợp sau đây ?
Cho biết B = 0,005 T; trước khi tăng tốc, tốc độ của electron rất nhỏ
f B
Trang 16BÀI TẬP CHƯƠNG IV
BÀI 19 TỪ TRƯỜNG
Câu 4.1: Chọn câu đúng Để mô tả bằng hình vẽ các đường sức từ, từ trường
mạnh hơn được mô tả bằng :
A các đường sức từ nằm dày đặc hơn
B các đường sức từ nằm phân tán hơn
C các đường sức từ nằm cách xa nhau hơn
D các đường sức từ gần như song song với nhau
Câu 4.2: Chọn câu đúng Một nam châm vĩnh cửu không tác dụng lực lên :
Câu 4.3: Phương pháp mô tả từ trường bằng các đường sức từ là cách mô tả trực
quan dễ hiểu Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A Đường cong mà tiếp tuyến với nó ở mỗi điểm trùng với trục nam châm thử đặt tại
đó là đường sức từ
B Quỹ đạo của điện tích chuyển động trong từ trường trùng với đường sức từ
C Quỹ đạo chuyển động của hạt bụi sắt trong từ trường trùng với đường sức từ
D Các đường sức từ chỉ là sản phẩm của phương pháp hình học mô tả từ trường,trong thực tế chúng không tồn tại
Câu 4.4: Chọn câu sai.
A Từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh các hạt mang điện chuyển động
B Tính chất cơ bản của từ trường là nó tác dụng lực từ lên hạt mang điện chuyểnđộng trong nó
C Về mặt năng lượng, từ trường được đặc trưng bằng vectơ cảm ứng từ B
D Đường cảm ứng từ là những đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng vớiphương của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó
Câu 4.5: Chọn câu đúng Từ trường không tác dụng lên.
A các điện tích chuyển động B các nam châm vĩnh cửu nằm yên
C các điện tích đứng yên D các nam châm vĩnh cửu chuyểnđộng
Câu 4.6: Tương tác nào sau đây không phải là tương tác từ?
A Tương tác giữa hai nam châm B Tương tác giữa hai điện tích đứng yên
C Tương tác giữa dòng điện với dòng điện.D Tương tác giữa nam châm với dòngđiện
Câu 4.7: Chọn câu sai.
A Tương tác giữa dòng điện với dòng điện là tương tác từ
B Ta chỉ có thể vẽ được một đường sức từ đi qua mỗi điểm trong từ trường
C Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ
Trang 17D Xung quanh một điện tích đứng yên có điện trường và từ trường.
Câu 4.8: Dòng điện và nam châm tương tác với nhau là vì chúng có
Câu 4.9: Chọn câu đúng Một nam châm vĩnh cửu không tác dụng lực lên
A điện tích không chuyển động B điện tích chuyển động
Câu 4.10: Chọn câu đúng Hình vẽ các đường sức của từ trường cho ta biết về.
A Hướng của các vectơ từ trường (1)
B Độ mạnh yếu của các vectơ từ trường (2)
C Nguồn của từ trường (3)
D Cả hướng, độ mạnh yếu và nguồn gốc của vectơ từ trường
Câu 4.11: Trong các tính chất sau, tính chất nào không phải là tính chất của đườngcảm ứng từ ?
A Đối với nam châm, đường cảm ứng từ đi ra từ cực bắc và đi vào từ cực nam
B Chiều của đường cảm ứng từ là chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm thửđặt cân bằng tại bất kì điểm nào trên đường này
C Đường cảm ứng từ luôn là những đường cong trùng với phương của vectơ cảm ứngtại điểm đó
D Tại bất kì điểm nào trong từ trường cũng có thể vẽ được một và chỉ một đường cảmứng từ
Câu 4.12: Phát biểu nào dưới đây là sai? Lực từ là lực tương tác
A giữa hai điện tích đứng yên B giữa một nam châm và một dòng điện
Câu 4.13: Tính chất cơ bản của từ trường là:
A tác dụng lực điện lên một điện tích
B Tác dụng lực hấp dẫn lên vật đặt trong nó
C tác dụng lưc từ lên hạt mang điện
D tác dụng lực từ lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó
Câu 4.14: Một quan sát viên đi qua một êlectron đứng yên, máy dò của quan sát viên
đã phát hiện được ở đó Trường hợp nào đúng nhất?
A hoặc có điện trường hoặc có từ trường B có cả điện trường và từ trường
Trang 18BÀI 20 LỰC TỪ – CẢM ỨNG TỪ.
I Lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng dài mang dịng điện đặt trong từ trường
(Chiều dịng điện chạy từ M1 đến M2)
- Điểm đặt: tại trung điểm của dây dẫn thẳng
( lực từ cĩ phương vuơng gĩc với mặt phẳng chứa dây
dẫn và cảm ứng từ )
- Chiều: Áp dụng quy tắc bàn tay trái.
Đặt bàn tay sao cho xuyên vào lịng bàn tay ( hoặc
đường sức từ xuyên vào lịng bàn tay) Chiều từ cổ tay
đến 4 ngĩn tay chỉ chiều dịng điện, ngĩn cái chỗi ra
90 0 chỉ chiều lực từ.
- Độ lớn: F = B.I.l.sinα
Với: F: lực từ (N) , I: cường độ dịng điện (A) , l: chiều dài sợi dây
α: gĩc hợp bởi và chiều dịng điện I
II Lực tương tác giữa hai dây dẫn thẳng song song
mang dòng điện:
Độ lớn của lực tác dụng lên một đoạn dây dẫn có
chiều dài là:
-Trong đó:+r:khoảng cách giữa
hai dòng điện
+I1;I2 :cường độ dòng
điện chạy trong hai dây dẫn
-Lực tương tác sẽ là: + Lực hút
Trang 19Câu 4.16: Dòng điện 5A chạy trong dây dẫn đặt trong từ trường có cảm ứng từ 10T.Góc tạo bởi giữa chiều của dòng điện và chiều của từ trường bằng 60o Nếu từ trườngtác dụng lên dây dẫn một lực 20N, thì chiều dài của dây dẫn bằng bao nhiêu ?
Câu 4.17: Trong một từ trường đều B = 0,2 T, người ta đặt một dây dẫn dài 20 cm,khối lượng 40g có mang dòng điện I Biết rằng nếu đặt dây vuông góc với đường cảmứng từ thì trọng lượng P của dây sẽ cân bằng với lực từ tác dụng lên dây Lấy g =10m/s2 Giá trị I của dòng điện bằng bao nhiêu ?
Câu 4.18: Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơcảm ứng từ Dòng điện qua dây có cường độ 0,75 A Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là3.10-3 N Xác định cảm ứng từ của từ trường ?
Câu 4.19: Tính lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng dài 10cm, có dòng điện5A đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,08T Đoạn dây dẫn vuông góc với vectơcảm ứng từ B?
Câu 4.20: Một đoạn dây dẫn dài 15cm đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B =2.104T Góc giữa dây dẫn và vectơ B là = 300 Cường độ dòng điện chạy qua đoạndây dẫn I = 10A Tính lực điện từ tác dụng vào dây dẫn ?
Câu 4.21: Hãy xác định các đại lượng được yêu cầu ( có vẽ hình biểu diễn , , I)biết :
a B = 0,02T, I = 2A, l = 5cm, = 300 Tìm F = ?
b B = 0,03T, l =10cm, F = 0,06N, = 450 Tìm I = ?
c I = 5A, l = 10cm, F = 0,01N, = 900 Tìm B = ?
Câu 4.22: Xác định lực từ trong các trường hợp sau, biết :
a B = 0,05T, I = 2A, chiều dài dây dẫn l = 20cm
b B = 0,02T, I = 10A, chiều dài dây dẫn l = 5cm
c B = 0,04T, I = 5A, chiều dài dây dẫn l = 10cm
d B = 6.10-2 T, I = 10A, chiều dài dây dẫn l = 4cm
Trang 20Câu 4.23: Treo một thanh đồng có chiều dài l = 1m và có khối lượng 200g đượctreo với hai sợi dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trường đều có B = 0,2T
và có chiều thẳng đứng từ dưới lên trên Cho dòng điện một chiều qua thanh đồng thìthấy dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng một góc = 600
a Xác định cường độ dòng điện I chạy trong thanh đồng và lực căng của dây ?
b Đột nhiên từ trường bị mất Tính vận tốc của thanh đồng khi nó đi qua vị trí cânbằng Biết chiều dài của các dây treo là 40cm.Bỏ qua mọi ma sát và sức cản củakhông khí Lấy g = 10m/s2
Câu 4.24: Treo một thanh đồng có chiều dài l = 5cm và có khối lượng 5g vào haisợi dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trượng đều có B = 0,5T và có chiềuthẳng đứng từ dưới lên trên Cho dòng điện một chiều có cường độ dòng điện I = 2Achạy qua thanh đồng thì thấy dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng một góc Xác định góc lệch của thanh đồng so với phương thẳng đứng ? ĐS: = 450
Câu 4.25: Một dây dẫn thẳng MN có chiều dài , khối lượng của một đơn vịchiều dài của dây là D = 0,04kg/m Dây được treo bằng hai dây nhẹ theo phươngthẳng đứng và đặt trong từ trường đều có vuông góc với mặt phẳng chứa MN vàdây treo,B=0,04T.Cho dòng điện I chạy qua dây
a Xác định chiều và độ lớn của I để lực căng của dây treo bằng 0 ?
b Cho MN = 25cm, I = 16A và có chiều từ M đến N Tính lực căng của mỗi dây ?
Trang 21BÀI 21 TỪ TRƯỜNG CỦA DỊNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CĨ
HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT VẤN ĐỀ 1 TỪ TRƯỜNG CỦA DỊNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG
- Đường sức từ là những đường trịn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuơng gĩc với dịng điện
- Véctơ cảm ứng từ tại điểm M trên đường sức từ cĩ:
Phương: tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm M
Chiều: xác định theo quy tắc nắm tay phải
Với I: cường độ dịng điện
r: khoảng cách từ dây dẫn tới điểm khảo sát
2 NGUYÊN LÝ CHỒNG CHÂT TỪ TRƯỜNG:
*các trường hợp đặc biệt khi tiến hành tính độ lớn
CHÚ Ý: - Để đơn giản trong quá trình làm bài tập và biểu diễn từ trường, ta quy
ước như sau :
- : cĩ phương vuơng gĩc với mặt phẳng biểu diễn , chiều đi vào
- : cĩ phương vuơng gĩc với mặt phẳng biểu diễn , chiều đi ra
Trang 22có Xác định vị trí điểm N ? (Vẽ hình minh họa)
Câu 4.29: Một dòng điện 20A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong khôngkhí
a Tính cảm ứng từ tại những điểm nằm cách dây dẫn đoạn 10cm
b Tìm những điểm tại đó cảm ứng từ lớn gấp đôi giá trị B tính ở câu a ?
c Tìm những điểm tại đó cảm ứng từ bằng nửa giá trị B tính ở câu a ?
ĐS: 4.10-5T; 5cm; 20cm
Câu 4.30: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1; d2 đặt song song trong không khí cáchnhau khoảng 8 cm, có dòng điện ngược chiều I1 = 10A ; I2 = 10A đi qua Tính cảmứng từ tại
g Tìm điểm H sao cho cảm ứng từ tổng hợp tại H bằng 0 ?
Câu 4.31: Cho hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt trong không khí, đặt trong khôngkhí, cách nhau một khoảng d = 40cm Dòng điện trong hai dây cùng chiều và cùngcường độ I1 = I2 = I = 2A Tính cảm ứng từ tại các điểm sau :
a Điểm M cách đều hai dây một khoảng là 40cm
b Điểm N cách dây thứ nhất 100cm, cách dây thứ hai 60cm
c Điểm P cách dây thứ nhất 30cm, cách dây thứ hai 50cm
d Điểm Q cách dây thứ nhất 20cm, cách dây thứ hai 20cm
e Điểm R cách dây thứ nhất 30cm, cách dây thứ hai 30cm
B M
M r
M r
I
Trang 23f Điểm K cách dây thứ nhất 10cm, cách dây thứ hai 30cm.
g Tìm điểm O sao cho cảm ứng từ tổng hợp tại H bằng 0 ?
Câu 4.32: Hai dây dẫn dài song song nằm cố định trong mặt phẳng P và cách nhauđoạn d = 8cm dòng điện trong hai dây có cùng cường độ I = 10A Tính cảm ứng từ tạinhững điểm nằm trong mặt phẳng P và cách đều hai dây dẫn trong hai trường hợp :
a dòng điện qua hai dây cùng chiều
b dòng điện qua hai dây ngược chiều
Câu 4.33: Hai dây dẫn thẳng, dài song song và cách nhau 10 (cm) trong chân không,dòng điện trong hai dây cùng chiều có cường độ I1 = 2 (A) và I2 = 5 (A) Tính lực từ tácdụng lên 20(cm) chiều dài của mỗi dây ĐS: lực hút có độ lớn 4.10-6 (N)
Câu 4.34: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau 10 (cm) trong không khí, dòngđiện chạy trong hai dây có cùng cường độ 5 (A) ngược chiều nhau Tính cảm ứng từ tạiđiểm M cách đều hai dòng điện một khoảng 10 (cm) ? ĐS: 1.10-5 (T)
Câu 4.35: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí,
dòng điện chạy trên dây 2 là I2 Điểm M nằm trong mặt
chiều và độ lớn như thế nào? ĐS: cường độ I2 = 1 (A) và ngược chiều với I1
Câu 4.36: Cho hai dòng điện I1 , I2 có chiều như hình vẽ Cường độ dòng điện trênmỗi dây là : I1 = I2 = I = 2A ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện là MA = 2cm ;
MB = 4cm Xác định vectơ cảm ứng từ tại M ?
Câu 4.37: Cho ba dòng điện thẳng song song,vuông góc với
mặt phẳng hình vẽ và đi qua ba đỉnh A,B,C của một hình
vuông Hãy xác định cảm ứng tại đỉnh thứ tư D của hình vuông
trong hai trường hợp
a Cả ba dòng điện đều hướng ra phía sau mặt phẳng hình vẽ
b I1,I3 hướng ra phía sau,còn I2 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ.Cho biết hìnhvuông có cạnh 10cm và I1 = I2 = I3 = 5A
Trang 24VẤN ĐỀ 2 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN
TRÒN.
- Cảm ứng từ tại tâm vòng dây có:
Điểm đặt: tạo tâm O
Phương: vuông góc với vòng dây
Chiều: xác định theo quy tắc vào Nam ra Bắc
Câu 4.40: Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ 5 (A) cảm ứng từ đo được là31,4.10-6(T) Tính đường kính của dòng điện đó ĐS: 20 (cm)
Câu 4.41: Một khung dây tròn bán kính R = 10 (cm), gồm 50 vòng dây có dòngđiện 10 (A) chạy qua, đặt trong không khí Tính độ lớn cảm ứng từ tại tâm khung dây.ĐS: B = 6,28.10-3 (T)
Câu 4.42: Cuộn dây tròn bán kính R = 5cm (gồm N = 100 vòng dây quấn nối tiếpcách điện với nhau) đặt trong không khí có dòng điện I qua mỗi vòng dây, từ trường ởtâm vòng dây là B = 5.10-4T Tìm I ? ĐS: 0,4A
Câu 4.43: Một vòng dây tròn đặt trong chân không có bán kính R = 10cm mangdòng điện I = 50A
a Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu?
b Nếu cho dòng điện nói trên qua vòng dây có bán kính R’ = R/4 thì tại tâm vòng
dây , độ lớn của cảm ứng từ B là bao nhiêu ?
ĐS : a B = 3,14.10 - 4 T;b B = 1,256 10 -3T
Trang 25Câu 4.44: Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn thành
vòng tròn bán kính R = 6 (cm), tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách điện
Dòng điện chạy trên dây có cường độ 4 (A) Tính cảm ứng từ tại tâm vòng
b Xác định lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dòng điện thẳng dài vô hạn
đi qua tâm vòng dây và vuông góc với mặt phẳng của vòng dây Cho I2 = 1A
ĐS : a) 6,28.106T ; b) 0
Câu 4.46: Hai dòng điện thẳng song
song,dòng thứ nhất có I1=5A, dòng thứ hai có
I2=10A,dòng thứ ba hình tròn có bán kính R =
6,28cm mang dòng điện I3 = 10A Hãy xác định
cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện tròn Biết
tâm O cách dòng thứ nhất 10 cm và cách dòng thứ hai là 20 cm
ĐS: B = 1,1.10-4 T
VẤN ĐỀ 3 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY.
- Từ trường trong ống dây là từ trường đều
- Cảm ứng từ trong lòng ống dây có:
Điểm đặt: điểm đang xét
Phương: song song với trục ống dây
Chiều: xác định theo quy tắc nắm tay phải
N: số vòng dây của ống dây ( vòng ) , l: chiều dài ống dây (m)
Cảm ứng từ tại tâm dòng điện tròn (khung dây tròn) có bán kính R, gồm N vòng dây
Trang 26BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Câu 4.47: Ống dây dài 20 cm , có 1000 vòng , đặt trongkhông khí Cho dòng điện I = 0,5 A đi qua Tìm cảm ứng từtrong ống dây ? ĐS : B = 3,14.10-3 T
Câu 4.48: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dịng điện chạy qua mỗi vịng dây là
2 (A) cảm ứng từ bên trong ống dây cĩ độ lớn B = 25.10-4 (T) Tính số vịng dây
Câu 4.49: Một dây thẳng chiều dài 18,84cm được bọc bằng một lớp cách điệnmỏng và quấn thành một cuộn dây trịn Cho dịng điện cĩ cường độ I = 0,4A đi quavịng dây Tính cảm ứng từ trong vịng dây ? ĐS: 0,84.10-5 T
Câu 4.50: Một ống dây thẳng chiều dài 20cm, đường kính 2cm Một dây dẫn cĩ vỏbọc cách điện dài 300m được quấn đều theo chiều dài ống Ống dây khơng cĩ lõi vàđặt trong khơng khí Cường độ dịng điện đi qua dây dẫn là 0,5A Tìm cảm ứng từ
Câu 4.51: Một sợi dây đồng cĩ đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớpsơn cách điện bên ngồi rất mỏng Dùng sợi dây này để quấn một ống dây dài l = 40(cm) Cho dịng điện chạy qua ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây cĩ độ lớn B
= 6,28.10-3 (T) Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây là bao nhiêu ? ĐS: 4,4 (V)
Câu 4.52: Dùng một dây đồng đường kính d = 0,5mm cĩ một lớp sơn cách điệnmỏng, quấn quanh một hình trụ để làm một ống dây (xơlenoit), các vịng dây quấnsát nhau Cho dịng điện cĩ I = 0,4A chạy qua ống dây.Xác định cảm ứng từ trongống dây ĐS: B = 0,001T
Câu 4.53: Dùng một dây đồng đường kính 0,8mm cĩ một lớp sơn cách điện mỏng,quấn quanh một hình trụ cĩ đường kính 2cm,chiều dài 40cm để làm một ống dây,các vịng dây quấn sát nhau.Muốn từ trường cĩ cảm ứng từ bên trong ống dây bằng6,28.10-3T thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao nhiêu ? Biết điện trở
=4,4V
Câu 4.54: Người ta dùng loại dây cĩ đường kính 1mm để làm một ống dây dài.Ống dây cĩ 5 lớp dây nối tiếp nhau sao cho khi dịng điện vào ống dây thì dịng điện
Trang 27chạy trong các lớp dây đều theo cùng một chiều Các vịng dây của mỗi lớp đều quấnsát nhau Hỏi khi cho dịng điện 0,2A chạy vào thì cảm ứng từ bên trong ống dây là
I: cường độ dòng điện qua khung (A)
S: diện tích khung dây (m2)
: vectơ pháp tuyến của khung dây
Chiều của vectơ pháp tuyến: hướng ra khỏi mặt
Bắc của khung Mặt Bắc là mặt mà khi nhìn vào đó ta thấy dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ
Nhận xét:
- Trường hợp đường sức vuông góc với mặt phẳng củakhung thì lực từ không làm cho khung quay mà chỉ có tácdụng làm biến dạng khung
- Trường hợp đường sức từ nằm trong mặt phẳng củakhung thì M=Mmax= I.B.S
BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Câu 4.55: Khung dây hình chữ nhật cĩ diện tích S = 25cm2 gồm 10 vịng dây nốitiếp cĩ dịng điện I = 2A đi qua mỗi vịng Khung dây đặt thẳng đứng trong từ trườngđều cĩ B nằm ngang độ lớn 0,3T Tính mơmen lực từ đặt lên khung khi :
a B song song với mặt phẳng khung ?
b B vuơng gĩc với mặt phẳng khung dây ? ĐS : M = 15.10 -3 Nm b M = 0
Câu 4.56: Khung dây dẫn hình vuơng cạnh a = 20 (cm) gồm cĩ 10 vịng dây, dịngđiện chạy trong mỗi vịng dây cĩ cường độ I = 2 (A) Khung dây đặt trong từ trườngđều cĩ cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung dây chứa các đường cảm ứng từ
Câu 4.57: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD đặt trong từ trường đều cĩcảm ứng từ B=5.10-2 (T) Cạnh AB của khung dài 3 (cm), cạnh BC dài 5 (cm) Dịng
Trang 28điện trong khung dây cĩ cường độ I = 5 (A) Giá trị lớn nhất của mơmen ngẫu lực từ
tác dụng lên khung dây cĩ độ lớn là bao nhiêu ? ĐS: 3,75.10-4 (Nm)
Câu 4.58: Một khung dây cứng hình chữ nhật cĩ kích thước 2 (cm) x 3 (cm) đặttrong từ trường đều Khung cĩ 200 vịng dây Khi cho dịng điện cĩ cường độ 0,2(A) đi vào khung thì mơmen ngẫu lực từ tác dụng vào khung cĩ giá trị lớn nhất là24.10-4 (Nm) Tính độ lớn cảm ứng từ của từ trường ĐS: 0,10 (T)
-Điểm đặt: điện tích
-Phương : vuông góc với mặt phẳng
-Chiều : xác định theo quy tắc bàn tay trái*
-Độ lớn : xác định theo công thức Lorentz:
Câu 4.59: Hạt mang điện q = 3,2.1019C bay vào từ trường B = 0,5T với v = 106
m/s và vuơng gĩc với vecto cảm ứng từ Tìm lực Lorenxơ tác dụng lên q ?ĐS :
1,6.1013N
Câu 4.60: Một e chuyển động trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B = 2.104T theophương vuơng gĩc với đường sức của từ trường cĩ v0= 103m/s Tìm bán kính quỹ
Câu 4.61: Một e bay vào một từ trường đều, cảm ứng từ 1,2T, lúc lọt vào trong từtrường đều vận tốc của hạt là 107m/s và hợp với đường sức từ 300 Tính lực lorent tácdụng lên electron ? ĐS: 0,96.10-12N
Trang 29Câu 4.62: Một hạt có điện tích q = 3,2.10-19 C bay vào vùng có từ trường đều với
, với v = 2.106m/s, từ trường B = 0,2T Lực lorenxơ tác dụng vào hạt điện có
độ lớn là bao nhiêu ? ĐS : 1,28.10-13N
Câu 4.63: Xác định chiều của vector cảm ứng từ hoặc chiều của vecto vận tốctrong mỗi trường hợp sau đây ?
Câu 4.64: Một electron bay vuông góc với các đường sức của một từ trường đều
có độ lớn 5.10-2 T thì chịu một lực lorenxơ có độ lớn 1,6.10-14 N Vận tốc của e khi
bay vào là bao nhiêu ? ĐS : 2.106 m/s
Câu 4.65: Một hạt mang điện tích q = 4.10-10 C chuyển động với vận tốc v = 2.105
m/s trong từ trường đều Mặt phẳng quĩ đạo của hạt vuông góc với vectơ cảm ứng
từ Lực Lorentz tác dụng lên hạt đó có giá trị 4.10-5N Tính cảm ứng từ B của từtrường ? ĐS : 0,5T
Câu 4.66: Hạt mang điện chuyển động trong từ trường đều mặt phẳng quĩ đạo củahạt vuông góc với vector cảm ứng từ Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,8.106
m/s thì lực Lorentz tác dụng lên hạt có giá trị f1 = 2.10-6 N Hỏi nếu hạt chuyển độngvới vận tốc v2 = 4,5.107 m/s thì lực f2 tác dụng lên hạt có giá trị là bao nhiêu ? ĐS :5.10-5 N
Câu 4.67: Một chùm hạt α có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc bởihiệu điện thế U = 106 V Sau khi tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường đều cảm ứng
từ B = 1,8 T Phương bay của chùm hạt vuông góc với đường cảm ứng từ
a Tìm vận tốc của hạt α khi nó bắt đầu bay vào từ trường, = 6,67.10-27 kg;q = 3,2.10-19 C
Trang 30biết khi đó quỹ đạo của đường tròn và mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với đường cảmứng từ Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10-27kg ; q = 1,6.10-19 C ; v = 2.106 m/s Tính bánkính của đường tròn quỹ đạo ? ĐS : 5,2cm.
Câu 4.69: Hai hạt mang điện có khối lượng và điện tích lần lượt là : m =1,67.10-27
kg ; q =1,6.10-19C và m’=1,67.10-17kg ; q’ = 3,2.10-19 C bay vào từ trường đều B =0,4T với cùng vận tốc có phương vuông góc với vectơ cảm ứng từ Bán kính quỹ đạocủa hạt m là 7,5cm Tìm bán kính quỹ đạo của hạt m’ ? ĐS : 7,5.1010 cm
Câu 4.70: Một hạt mang điện tích q = 4.10-10 C, khối lượng m = 10-16 kg chuyểnđộng với vận tốc v = 2.105 m/s trong từ trường đều Mặt phẳng quỹ đạo của hạtvuông góc với vectơ cảm ứng từ Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có giá trị f = 4.10-5
N
a Quỹ đạo của hạt có dạng đường gì ? Giải thích ?
b Tính cảm ứng từ B của từ trường ?
c Tính bán kính quỹ đạo của hạt ? ĐS : a Qũy đạo tròn b B = 0,5 T c R = 10cm
Câu 4.71: Một electron sau khi được gia tốc nhờ hiệu điện thế U = 300 V, cóvectơ vận tốc song song với một dây dẫn thẳng, dài và cách dây dẫn một khoảng a =0,8 cm Tìm lực từ tác dụng lên electron nếu dòng điện chạy trong một dây dẫn có
Câu 4.72: Hạt proton chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính 5m trong từ trườngđều có vectơ cảm ứng từ B = 10-2 T Xác định :
a Vận tốc của proton ?
b Chu kỳ chuyển động của proton ?
Cho khối lượng proton là mP = 1,672.10-27 kg ĐS : a v = 4,8.106 m/s, b T = 6,6.10
-6 s
Trang 32B
I Hỡnh 4.3
ễN TẬP CHƯƠNG IV : TỪ TRƯỜNG VẤN ĐỀ 1 : LỰC TỪ
Cõu 4.73: Xỏc định lực từ trong cỏc trường hợp sau:
Cõu 4.74: Một đoạn dõy dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuụng gúc vớivectơ cảm ứng từ Dũng điện qua dõy cú cường độ 0,75 A Lực từ tỏc dụng lờn đoạndõy đú là 3.10-3 N Xỏc định cảm ứng từ của từ trường
Cõu 4.75: Đoạn dũng điện MN đặt trong từ trường đều (như hỡnh 4.3) Đoạn dũngđiện và cỏc đường sức từ đều nằm trong mặt phẳng hỡnh vẽ Cho biết cảm ứng từ bằng0,5 T, MN dài 6 cm và cường độ dũng
Cõu 4.76: Khung dây hình thoi MNPQ cạnh a = 4 cm và góc nhọn
trong khung có I =5 A
a Tính độ lớn lực từ tác dụng lên các cạnh của khung trong 2 trờng hợp:
Đờng sức từ song song với cạnh MN
Đờng sức từ song song với cạnh NP
b Tính độ lớn và hớng của lực từ tác dụng lên các cạnh của khung trong trờng hợp mặt phẳng khung dây vuông góc với các đờng sức
từ ?
Cõu 4.77: Đoạn dây CD dài 30 cm khối lợng 150
g treo bằng 2 dây mềm cách điện sao cho
đoạn dây CD nằm ngang Dây ở trong từ trờng
đều có B = 0,5 T và các đờngsức từ là các
đ-N I S
N S
I
I