Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với A.. Bình phương cường độ dòng điện trong đoạn dây.[r]
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KÌ II MÔN VẬT LÝ LỚP 11 CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG
1 Từ trường tồn tại ở đâu và có tính chất gì ?
- Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác
dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó
- Hướng từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nằm cân bằng tại điểm đó
2 Định nghĩa đường sức từ
Là những đường vẽ trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng từ trường tại điểm đó
3 Các tính chất của đường sức từ.
+ Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ
+ Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu
+ Chiều đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào nam ra bắc)
+ Người ta quy ước vẽ các đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau
và chỗ
nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa
4 Quy tắc xác định chiều đường sức từ: Đặt bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và
chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều các đường sức từ.
5 Đường sức từ trong trường hợp từ trường đều :
Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là
những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau
6 Định nghĩa véctơ cảm ứng từ : Với một nam châm nhất định thì thương số IlF có giá trị không đổi và nó đặc trưng cho từ trường tại vị trí ta khảo sát
7 Phương chiều véc tơ cảm ứng từ tại một điểm :
+ Có hướng trùng với hướng từ trường tại điểm đó
+ Có độ lớn là : B = IlF
B : Cảm ứng từ (T); F : lực (N); I : cường độ dòng điện (A); l: chiều dài dây dẫn (m)
8 Công thức lực từ : F = IlBsin α
F: Lực từ (N); I: Cường độ dòng điện (A); l : Chiều dài dây dẫn (m); α : Góc tạo bởi B và l
9 Quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ : Để bàn tay trái sao cho đường sức từ hướng vào lòng
bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của dòng điện trong dây dẫn, khi đó chiều ngón cái choãi ra chỉ chiều của lực từ ⃗F
10 Định nghĩa lực Lorenxo : Mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường đều chịu tác dụng
của lực từ Lực này gọi là lực Lorenxo.
11 Công thức tính lực Lorenxo : f = |q0|vB sin α
f : Lực Lo-ren-xơ (N) ; q0 : Điện tích (C); v : Vận tốc (m/s) ; α : góc tạo bởi ⃗v và ⃗B
12 Quy tắc bàn tay trái xác định chiều Lorenxo: Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng
vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều của ⃗v khi q0 >0 và ngược chiều
⃗
v khi q0 <0 Lúc đó, chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra
CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1 Xác định cảm ứng từ
- Dòng điện thẳng dài B = 2 10-7 I
r B : Cảm ứng từ (T); r : Khoảng cách từ điểm ta xét đến dây dẫn (m)
Trang 2- Dòng điện uốn thành vòng tròn B=2 π × 10 −7 N I
R N : Tổng số vòng dây ( vòng)
- Dòng điện chạy trong ống dây hình trụ B=4 π × 10 −7 N
l I
với n = N l ; n : Số vòng dây trên một đơn vị dài ( vòng)
Từ trường của 2 dòng điện :
M nằm trong 2 dây dẫn:
+ I1, I2 cùng chiều B1,B2 ngược chiều : B = B 1 - B 2
+ I1, I2 ngược chiều B1,B2 cùng chiều : B = B 1 + B 2
M nằm ngoài 2 dây dẫn:
Bài tập tự luận
1 Cho dòng điện I = 2 A, chạy qua một dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong chân không
a Tính B tại M cách dây dẫn một khoảng 2 cm ?
b Biết cảm ứng từ tại N là 10-6 T.Tính khoảng cách từ N tới đây?
2 Một ống dây dài có 120 vòng dây đặt trong không khí Cảm ứng từ bên trong ống dây là 7,5 10-3T Tính cường độ dòng điện trong ống dây Cho biết ống dây dài 30 cm
3 Cho hai dòng điện I1 = I2 = 4 A chạy trong 2 dây dẫn thẳng dài, song song, cách nhau 40 cm theo ngược chiều Xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M nằm trong mặt phẳng chứa 2 dây dẫn, cách
2 dây dẫn lần lươt là MO1 = 30 cm, MO2 = 10 cm
Cho hai dây dẫn thẳng dài, song song, ngược chiều cách nhau 32 cm Xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M nằm trong mặt phẳng chứa 2 dây dẫn, cách đều 2 dây dẫn Biết I1 = 5 A, I2 = 1 A
4 Hai dây dẫn thẳng dài song song, mang 2 dòng điện cùng chiều có cường độ lần lượt là I1 = 4A ; I2
= 8 A đặt cách nhau 8 cm trong không khí Xác định véc tơ cảm ứng từ tại điểm M nằm trong mặt phẳng chứa 2 dòng điện ? Biết M cách I1 10 cm và M cách I2 2cm
5 Một dây dẫn dài 30cm đặt trong từ trường đều, sao cho α =300 Biết I =10 A, cảm ứng từ 0,2 mT.Tính lực từ ?
6 Một đoạn dây dẫn MN đặt trong từ trường đều, có cảm ứng từ bằng 0,5 T Biết MN = 6 cm và cường độ dòng điện qua MN =5 A và lực từ tác dụng lên đoạn dây điên bằng 0,075 N Tính góc
hợp bởi ⃗B và MN
7 Một đoạn dây dẫn dài l= 60cm đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp véc tơ cảm ứng từ một
góc 450 Biết B = 2 10-3 T và dây chịu một lực là F = 4 10-2 N Tính cường độ dòng điện trong dây dẫn ?
8 Một e bay vào không gian có từ trường đều, có cảm từ 0,4 T, với tốc độ ban đầu 2 105 m/s, vuông góc với cảm ứng từ Tính độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng vào e?
9 Một e bay vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có độ lớn 100 mT thì chịu lực
Lorenxo có độ lớn 1,6 10-12 N Độ lớn vận tốc của e bằng bao nhiêu ?
A,I1
I
1
B,I2
I
1
I
1
Trang 310 Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau một khoảng cố định 42cm Trong dây thứ nhất có dòng
điện I1 = 3A, dây thứ hai có dòng điện 1,5A Hãy tìm những điểm mà tại đó cảm ứng từ bằng không trong trường hợp hai dòng điện ngược chiều
Câu hỏi trắc nghiệm Câu 1 Từ trường là dạng vật chất tồn tại trong không gian và
A tác dụng lực hút lên các vật
B tác dụng lực điện lên điện tích
C tác dụng lực từ lên nam châm và dòng điện
D tác dụng lực đẩy lên các vật đặt trong nó
Câu 2 Vật liệu nào sau đây không thể dùng làm nam châm?
A Sắt và hợp chất của sắt B Niken và hợp chất của niken;
C Cô ban và hợp chất của cô ban D Nhôm và hợp chất của nhôm
Câu 3 Từ trường đều là từ trường mà các đường sức từ là các đường
C thẳng song song D thẳng song song và cách đều nhau
Câu 4 Một kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường Hướng của từ trường tại
điểm đó được quy ước là hướng
A từ địa cực Bắc sang địa cực Nam của Trái Đất.
B từ địa cực Nam sang địa cực Bắc của Trái Đất.
C từ cực Nam sang cực Bắc của kim nam châm nhỏ.
D từ cực Bắc sang cực Nam của kim nam châm nhỏ.
Câu 5 Để phát hiện từ trường người ta dùng:
A Tĩnh điện kế B Nam châm thử
C Công tơ điện D Máy gia tốc
Câu 6 Chọn câu đúng
A Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi
B Tại mỗi điểm trong từ trường, không thể vẽ được một đường sức từ nào đi qua
C Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được vô số đường sức từ đi qua
D Tại một điểm trong từ trường, chỉ có thể vẽ được hai đường sức đi qua
Câu 7 Cho hai dây dây dẫn đặt gần nhau và song song với nhau Khi có hai dòng điện cùng chiều chạy
qua thì 2 dây dẫn
A hút nhau B đẩy nhau
C không tương tác D đều dao động
Câu 8 Chọn câu đúng
Đơn vị của lực từ
A T (Tesla) B W(Oát) C V (Vôn) D.N (Niutơn)
Câu 9 Chọn câu sai
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với
A Bình phương cường độ dòng điện trong đoạn dây
B cường độ dòng điện trong đoạn dây
C chiều dài của đoạn dây
D cảm ứng từ tại điểm đặt đoạn dây
Câu 10 Chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện được xác định theo quy tắc :
A bàn tay trái B bàn tay phải
C Đinh óc D vào nam ra bắc
Câu 11 Theo quy tắc bàn tay trái thì ngón cái choãi ra và chiều từ cổ tay đến ngón giữa lần lượt chỉ
chiều của
A Dòng điện-lực từ B Lực từ-dòng điện
Trang 4C Cảm ứng từ-dòng điện D Từ trường-lực từ
Câu 12 Lực từ không phải là lực tương tác giữa
Câu 13 Một dây dẫn mang dòng điện có chiều từ trái sang phải nằm trong một từ trường có chiều
từ dưới lên thì lực từ có chiều
A từ trái sang phải B từ trên xuống dưới
C từ trong ra ngoài D từ ngoài vào trong
Câu 14 B Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn không phụ thuộc trực tiếp vào
A độ lớn cảm ứng từ B cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn
C chiêu dài dây dẫn mang dòng điện C điện trở dây dẫn
Câu 15 Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm nào sau
đây?
A vuông góc với dây dẫn;
B tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện;
C tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm đang xét đến dây dẫn;
D tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn
Câu 16 Chọn câu đúng
Biểu thức cảm ứng từ của dòng điện tròn
A B = 2 π 10 −7 I
r B B = 2 10−7 I
r
C B = 4 π 10 −7 I
r D B = 2 π 10 −7NI
R
Câu 17 Khi độ lớn cảm ứng từ và cường độ dòng điện qua dây dẫn tăng 2 lần thì độ lớn lực từ tác
dụng lên dây dẫn
A tăng 2 lần B tăng 4 lần
C không đổi D giảm 2 lần
Câu 18 Độ lớn cảm ứng từ tại tâm vòng dây dẫn tròn mang dòng điện không phụ thuộc
C cường độ dòng điện chạy trong dây C môi trường xung quanh
Câu 19 Lực Lo – ren – xơ là
A lực Trái Đất tác dụng lên vật
B lực điện tác dụng lên điện tích
C lực từ tác dụng lên dòng điện
D lực tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường
Câu 20 Trong một từ trường có chiều từ trong ra ngoài, một điện tích âm chuyển đồng theo
phương ngang chiều từ trái sang phải Nó chịu lực Lo – ren – xơ có chiều
A từ dưới lên trên B từ trên xuống dưới
C từ trong ra ngoài D từ trái sang phải
Câu 21 Lực Lo – ren – xơ là
A lực Trái Đất tác dụng lên vật
B lực điện tác dụng lên điện tích
C lực từ tác dụng lên dòng điện
D lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường
Câu 22 Độ lớn của lực Lo – ren – xơ không phụ thuộc vào
A giá trị của điện tích B độ lớn vận tốc của điện tích
C độ lớn cảm ứng từ D khối lượng của điện tích
Câu 23 Phát biểu nào dưới đây là sai ? Lực Lo-ren-xơ
A vuông góc với từ trường B vuông gốc với vận tốc
Trang 5C không phụ thuộc vào hướng của từ trường D phụ thuộc vào dấu của điện tích.
Câu 24 Phát biểu nào dước dây là đúng? Hạt electron bay vào trong một từ trường đều theo hướng của
từ trườngB
thì
A hướng chuyển động thay đổi B độ lớn của vận tốc thay đổi
C động năng thay đổi D chuyển động không thay đổi