Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, cách nhau 10 cm trong không khí, trong đó lần lượt có hai dòng điện chạy ngược chiều nhau.. Hai dòng điện cường độ , chạy trong hai dây dẫn thẳng
Trang 1A trùng với cực Nam địa lí của Trái Đất B trùng với cực Bắc địa lí của Trái Đất
C gần với cực Nam địa lí của Trái Đất. D gần với cực Bắc địa lí của Trái Đất
Từ cực Bắc của Trái Đất
2.
A Giữa hai nam châm B Giữa một điện tích đứng yên và một điện tích
chuyển động
C Giữa nam châm với dòng điện D Giữa hai dòng điện
Các tương tác sau đây tương tác nào không phải là tương tác từ ?
3.
A cường độ dòng điện tăng lên B cường độ dòng điện giảm đi.
Một dây dẫn có dòng điện chạy qua uốn thành vòng tròn Tại tâm vòng tròn, cảm ứng từ sẽ giảm khi
4.
Hai điểm M và N gần dòng điện thẳng dài, cảm ứng từ tại M lớn hơn cảm ứng từ tại N 4 lần Kết luận nào sau
đây đúng ?
ĐÁP ÁN BÀI TẬP
PEN-M Vật lí Thầy Nguyễn Thành Nam
Từ cực Bắc của Trái Đất lệch so với cực Nam địa lí của Trái Đất
Tương tác giữa một điện tích đứng yên và một điện tích chuyển động không phải là tương tác từ
Cảm ứng từ tại tâm vòng dây có độ lớn
→ B giảm khi I giảm
Độ lớn cảm ứng từ xung quanh dòng điện trong dây dẫn thẳng dài là
BÀI 05 : TỪ TRƯỜNG VÀ LỰC TỪ
11o
B = 2π 10−7 I
R
N 2
B = 2.10−7 I
N
Trang 2Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, cách nhau 10 cm trong không khí, trong đó lần lượt có hai dòng điện
chạy ngược chiều nhau Cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn bằng 10 cm là
7.
Hai dòng điện cường độ , chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều
ngược nhau, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng10 cm Cảm ứng từ tại điểm M cách 6 cm và
cách 4 cm có độ lớn bằng
8.
Hai dòng điện cường độ chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều dài
ngược nhau, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng 10 cm Cảm ứng từ tại điểm N cách ,
tương ứng là 6 cm và 8 cm có độ lớn bằng
Cảm ứng từ do gây ra tại M lần lượt là
Ta có
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều cảm ứng từ như hình vẽ
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều cảm ứng từ có chiều như hình
Cảm ứng từ do gây ra tại M lần lượt là
Cảm ứng từ tổng hợp tại M là
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều cảm ứng từ có chiều như hình
I1= I2 = 5 A
B = 2.10−7 → BI 1= B2= 2.10−7 = 10−5T
r
5
0, 1
−→
B1,−→B2 = 120o
BM = 2B1 cos60o= 2.10−5 = 101 −5T
2
I1= 6 A I2 = 9 A
I1
I2
B1= 2.10−70, 066 = 2.10−5T; B2 = 2.10−7 9 = 4, 5.10−5T
0, 04
BM = B1+ B2= 6, 5.10−5T
I1= 6 A; I = 9 A
I1 I2
Trang 3Ba dòng điện cùng cường độ 5 A chạy trong ba dây dẫn thẳng, song song, có chiều như hình vẽ
Biết tam giác ABC đều cạnh 10 cm, độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của tam giác là
Cảm ứng từ do gây ra tại M lần lượt là
Cảm ứng từ tổng hợp tại M là
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây ra tại tâm O của tam
giác như hình vẽ
(
hợp với nhau góc )
Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra
Áp dụng quy tắc chồng chất từ trường
B1= 2.10−70, 066 = 2.10−5T; B2 = 2.10−70, 089 = 2, 25.10−5T
BM = B2
1+ B2
2 = (2.10−5)2+ (2, 25.10−5)2= 3.10−5T
−→
B1,−→B2,−→B3
120o
B = 2.10−7I
r
→ B1 = B2= B3= √3 10−5T
B =−→B1+−→B2+−→B3=−−→B12+−→B3
B12= 2B1 cos60o= B1= B3
Trang 4A B C D
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, nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng thì cảm
ứng từ tại tâm của vòng tròn có độ lớn
11.
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, nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng, chỗ bắt
chéo hai đoạn dây không nối với nhau thì cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn có độ lớn
Ta có
với
B1= 2.10−7I; B2 = 2π 10−7
r = R = 0, 015 m
I1↑↓ I2→ B = |B1− B2| = 8, 6.10−5T
Trang 5Hai vòng dây dẫn tròn cùng bán kính, được đặt trong cùng mặt phẳng và đồng tâm Cường độ dòng điện chạy
trong vòng dây này gấp đôi cường độ dòng điện chạy trong vòng dây kia Tỉ số độ lớn cảm ứng từ tổng hợp tại tâm hai vòng dây trong trường hợp hai dòng điện cùng chiều so với trường hợp hai dòng điện ngược chiều
bằng
13.
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 lần lượt là 2 A và 5 A Lực từ tác dụng lên 20 cm chiều dài của mỗi dây có độ lớn
14.
Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí Dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ 1 A
Lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài có độ lớn là Khoảng cách giữa hai dây là
Ta có
với
Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện tròn gây ra tại tâm vòng dây là
Ta có
Trường hợp 2 dòng điện cùng chiều
Trường hợp 2 dòng điện ngược chiều
Hai dòng điện thẳng dài song song cùng chiều nên chúng hút nhau với lực có độ lớn
B1= 2.10−7I; B2 = 2π 10−7
r
I R
r = R = 0, 015 m
I1↑↑ I2→ B = B1+ B2 = 16, 57.10−5T
1
1 3
B = 2π 10−7N ;RI
I2 = 2I1→ B2 = 2B1
−→
B1↑↑−→B2→ B = B1+ B2 = 3B1
−→
B1↑↓−→B2→ B = |B1− B2| = B1
= 3
3B1
B1
F = 2.10−7I1I2ℓ= 2.10−7 = 4.10−6N
r
2.5.0, 2
0, 1
10−6N
Trang 6Một hạt electron với vận tốc ban đầu bằng 0, được gia tốc qua một hiệu điện thế 400 V Tiếp đó, nó được dẫn
vào một miền từ trường với véc - tơ cảm ứng từ vuông góc với véc - tơ vận tốc của electron Biết qũy đạo của
elctron là một đường tròn bán kính bằng 7 cm và khối lượng của electron là Độ lớn cảm ứng từ
là
17.
với vận tốc Tần số quay của electron là
18.
Một electron chuyển động thẳng đều trong miền có cả từ trường đều và điện trường đều Véctơ vận tốc của hạt
và hướng đường sức từ như hình vẽ , xác định hướng và cường độ điện trường
19.
Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều, mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đường sức từ
Khi điện tích chuyển động với vận tốc thì lực Lorenxo tác dụng lên hạt có giá trị , khi hạt chuyển động với vận tốc thì lực Lorenxo tác dụng lên hạt có giá trị bằng
20. Một proton chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 5 cm trong từ trường đều Biết khối
lượng của proton bằng Chu kì chuyển động của proton là
Bán kính quỹ đạo của electron
Ta có
Lại có
Electron bay trong từ trường theo quỹ đạo tròn với bán kính
;
Ta có
Lại có
Electron mang điện âm nên E ngược chiều với f
Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định được F hướng xuống nên suy ra E hướng lên trên
Lực lorenxo tác dụng vào electron có độ lớn
qB
9, 1.10−31 3, 2.10−6
1, 6.10−19 10−4
9, 1.10−31kg
Ad= Wd→ qU = mv2→ v2 =
2
2 |q| U m
→ v = 2 |q| Um = 1, 18.107m/s
= |q| vB → = |q| B
mv2
r
mv r
→ B = mv = 0, 96.10−3T
|q| r
2.106m/s
R = mv = 0, 2m
|e| B
v = Rω = 2000000m/s → ω = = 107rad/s
f = = 1, 59.106
v R ω
2π
B = 0, 004 T, v = 2.106m/s
E
f = |q| vB = 1, 6.10−19 2.106 0, 004 sin 90o= 1, 28.10−15N
q
1, 28.10−15
1, 6.10−19
v2 = 4, 5.107m/s
f = |q| vB
= → F2 = F1 = 2.10−6 = 5.10−5N
F1
F2
v1
v2
v2
v1
4, 5.107
1, 8.106
B = 10−2T
1, 72.10−27 kg
Trang 7Lực lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm
→ mvr2= |q| vB
→ |q| B = mv= mω = m
r
2π T
→ T = 2mπ= 6, 75.10−6s
|q| B