BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG (BỒI DƯỠNG HSG LÝ)

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. 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.

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 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 B

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 B tại tâm O của tam giác

M

I2

I1 0

y

x



x



A

B F

-Bài 6:Dòng điện chạy trong mạch kín có cường độ I = 10A Xác định vectơ cảm

ứng từ B tại tâm O của cung tròn AB, biết bán kính R = 20cm, biết  = 600

Bài 7:Một dây dẫn bằng đồng, khối lượng riêng , 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 B có phương thẳng đứng Cho dòng điện I chạy qua khung

dây, khung bị lệch đi góc  so với phương thẳng đứng Xác định

chiều của dòng điện và tìm biểu thức tính 

Bài 7

- 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 P              1 2 3

, vẽ lại như hình sau

-Khi khung dây cân bằng ta có :M = M + MF                             P  2P

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





 

 

Biểu diễn hình

O C

A

B



O

O’

A

D

B

C

B 



O

O’

A

D

B

C

B



1

P 

2

P

3

P



H



B



O

 G



K

2P 

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 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

) 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

















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



















Bước của đường đinh ốc là:

) 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





















Bài 9: Khung dây hình tam giác ABC diện tích S có dòng điện I đi qua Khung đặt trong một từ

trường đều B , B 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 v theo phương Ox Ngưới ta muốn dùng từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B 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 B vuông góc với

mặt phẳng hình vẽ

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



Từ (1) và (2) ta có :B 2mv.sin

ed







 M d

v 



 M

d

v 

 C

F

2

v

B

v 

1

v



