Xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn hợp với đường sức từ một góc 45º biết cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn có giá trị 10A.. Electron chuyển động vuông góc v[r]
Trang 1ĐÁP ÁN BÀI TẬP VẬT LÝ ONLINE LẦN 2 Câu 1: Viết công thức tính lực từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường đều ⃗ ? Giải thích và
nêu đơn vị của từng đại lượng?
Trả lời: Lực từ F tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường đều ⃗ :
Độ lớn : F= I.l.B.sinα
Trong đó: F: Lực từ tác dụng lên dòng điện(N)
I: Cường độ dòng điện (A)
B: Cảm ứng từ ( T)
α: góc hợp bởi ( ⃗
Câu 2: Lực Lorentz là gì? Viết công thức và nêu rõ đơn vị của từng đại lượng?
Trả lời : Lực Lorentz là lực mà từ trường tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động trong đó:
- Độ lớn lực từ Lorentz tác dụng lên điện tích :f=| |
- | | (
B: Cảm ứng từ (T)
V : Vận tốc điện tích (m/s)
( ⃗ )
Lưu ý: | | = | | = 1,6
Câu 3: Một dây dẫn có chiều dài 20m được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B= 12 T, cho dòng điện có cường độ 40A chay qua dây dẫn Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn trong các trường hợp sau đây:
a.Khi dây dẫn đặt vuông góc với B
b.Khi dây dẫn đặt song song với B
c.Khi dây dẫn hợp với B một góc 45º
l =20m
B= 12 T F= ?
I= 40A
a α= 90º
Áp dụng CT: F= I.l.B.sinα
F= 40.20.12 .sin90 = 96 N
b α= 0
Áp dụng CT: F= I.l.B.sinα
F= 40.20.12 .sin0 = 0N
Trang 2c α= 60 º
Áp dụng CT: F = I.l.B.sinα
F= 40.20.12 .sin60 = 83,14N
Câu 4: Một dây dẫn có chiều dài 6m đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B= 2 T, cho dòng điện có cường độ 24A chạy qua dây dẫn Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với B
l =6 m
B= 2 T F= ?
I= 24A
α= 90º
Giải: Áp dụng CT: F= I.l.B.sinα
F= 24 6 sin90 => F= 0,288N
Câu 5: Một dây dẫn có chiều dài 12m , được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B= 8 Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn có giá trị 20A Xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn hợp với đường sức từ một góc 30º
l =12 m
B= T F= ?
I= 20A
α= 30º
Giải: Áp dụng CT: F= I.l.B.sinα
F= 20.12.8 sin30 => F = 9,6 N
Câu 6: Người ta dùng một đoạn dây dẫn có chiều dài 10m, đặt vào từ trường đều có cảm ứng từ
B = , dây dẫn được đặt vuông góc với các đường sức từ, lực từ tác dụng lên dây dẫn là 8N Hãy xác định cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn
l =10 m
B= T I=?
F= 8 N
α= 90º
Giải: Áp dụng CT: F= I.l.B.sinα thay số 8 = I 10. sin90 => I = 80 A
Trang 3Câu 7: Một dây dẫn có chiều dài 10m , được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B= 4 Xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn hợp với đường sức từ một góc 45º biết cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn có giá trị 10A
l =10 m
B= T F= ?
I= 10A
α= 45º
Giải: Áp dụng CT: F= I.l.B.sinα
F= 10.10.4 sin45 => F = 2,83 N
Câu 8: Một electron chuyển động trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 4 T Vận tốc của hạt electron là 3 m/s Biết = -1,6 Tính lực Lorentz trong các trường hợp sau :
a Electron chuyển động vuông góc với các đường sức từ
b Electron chuyển động song song với các đường sức từ
c Electron chuyển động tạo với đường sức từ một góc 60°
Tóm tắt:
B = 4 , v = 3 ,
= - 1,6
a f = ? a/ α= 90º , b/ α= 0º , c/ α= 60º
Giải:
Áp dụng CT: f= | |
a f=1,6 .3 4
f= 1,92 N
b f=1,6 .3 4
f=0 N
c f=1,6 3 4
f= 1,36
Trang 4Câu 9: Xác định điện tích của hạt mang điện bay vào trong từ trường đều có B = 0,5 T với vận
tốc m theo phương hợp với các đường sức từ một góc 30º Biết lực Lorentz tác dụng lên hạt
có độ lớn 8 N
B = 0,5 T , v = ,
α = 30º
f = ?
Giải: Áp dụng CT: f= | | 8 = | | 0,5 => | |= 1,6 C
Câu 10: Một điện tích chuyển động trong từ trường đều, mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với
đường sức từ Khi vận tốc của hạt là 3,6 m/s thì lực Lorentz có độ lớn 4 N Khi vận tốc của hạt đạt 9 m/s thì lực Lorentz có độ lớn bao nhiêu?
3,6 m/s => 4 N
= 9 m/s => = ?
Ta có: = | | , = | |
=> =