Bài 13:Một khung dây hình vuông cạnh 10cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=5.10 -4 T sao cho các đường sức từ song song với mặt phẳng khung như hình vẽ.Cho dòng điện có cường độ[r]
Trang 1CHỦ ĐỀ 5:LỰC LORENXƠ Bài 1: Một chựm hạt α cú vận tốc ban đầu khụng đỏng kể được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 106V Sau khi
tăng tốc, chựm hạt bay vào từ trường đều cảm ứng từ B = 1,8T Phương bay của chựm hạt vuụng gúc với đường cảm ứng từ
a Tỡm vận tốc của hạt α khi nú bắt đầu bay vào từ trường m = 6,67.10-27 kg ; cho q = 3,2.10-19 C
b Tỡm độ lớn lực Lorentz tỏc dụng lờn hạt ĐS : a v = 0,98.107 m/s ; b f = 5,64.10 -12 N.
Bài 2: Một hạt khối lượng m, mang điện tớch e, bay vào trong từ trường với vận tốc v Phương của vận tốc
vuụng gúc với đường cảm ứng từ Thớ nghiệm cho biết khi đú quỹ đạo của đường trũn và mặt phẳng quỹ đạo vuụng gúc với đường cảm ứng từ Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10-27kg ; q = 1,6.10-19 C ; v = 2.106 m/s Tớnh bỏn
kớnh của đường trũn quỹ đạo ? ĐS : 5,2cm.
Bài 3: Một electron bay vào khụng gian cú từ trường đều cú cảm ứng từ B=0,2(T) với vận tốc ban đầu
v0 = 2.105 (m/s) vuụng gúc với B Tớnh lực Lorenxơ tỏc dụng vào electron ĐS: 6,4.10 -15 (N)
Bài 4: Một electron bay vào khụng gian cú từ trường đều cú cảm ứng từ B = 10-4 (T) với vận tốc ban đầu v0
electron trong từ trường ĐS: 18,2 (cm)
Bài 5: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.106 (m/s) vào vựng khụng gian cú từ trường đều B = 0,02
Lorenxơ tỏc dụng lờn proton ĐS: 3,2.10 -15 (N)
Bài 6: Một điện tích chuyển động trong từ trờng đều Mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đờng cảm ứng
từ Nếu điện tích chuyển động với vận tốc v1 = 106m/s lực Lorentz tác dụng lên điện tích là f1 = 3.10-6 N Hỏi nếu
điện tích chuyển động với vận tốc v2 = 2,5.106 m/s thì lực f2 tác dụng lên điện tích là bao nhiêu?
ĐS: f 2 =2,5.10 -6 N
Bài 7: Một điện tích có khối lợng m1 = 1,60.10-27 kg, có điện tích q1 = -e chuyển động vào từ trờng đều
B = 0,4T với vận tốc v1 = 106 m/s Biết
¿
v
→
⊥
¿
B
→
a Tính bán kính quỹ đạo của điện tích
b Một điện tích thứ hai có khối lợng m2 = 9,60.10-27 kg, điện tích q2 = 2e khi bay vuông góc vào từ trờng trên sẽ có bán kính quỹ đạo gấp 2 lần điện tích thứ nhất Tính vận tốc của điện tích thứ hai
ĐS: a R= 0,25mm ; b.V=6,7.10 4 m/s
CHỦ ĐỀ 6:KHUNG DÂY Cể DềNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
Bài 1: Khung dõy dẫn hỡnh vuụng cạnh a = 20 (cm) gồm cú 10 vũng dõy, dũng điện chạy trong mỗi vũng
dõy cú cường độ I = 2 (A) Khung dõy đặt trong từ trường đều cú cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung
dõy chứa cỏc đường cảm ứng từ Tớnh mụmen lực từ tỏc dụng lờn khung dõy ĐS: 0,16 (Nm)
Bài 2: Khung dây hình chữ nhật diện tích S = 20 cm2 gồm 50 vòng dây Khung dây đặt thẳng đứng trong từ trờng
đều có B → nằm ngang, B = 0,2T Cho dòng điện I = 1A qua khung Tính momen lực đặt lên khung khi:
a B → song song mặt phẳng khung dây.
b B → hợp với mặt phẳng khung một góc 300.
Bài 3: Khung dõy dẫn hỡnh vuụng cạnh a = 20 (cm) gồm cú 10 vũng dõy, dũng điện chạy trong mỗi vũng
dõy cú cường độ I = 2 (A) Khung dõy đặt trong từ trường đều cú cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung
dõy chứa cỏc đường cảm ứng từ Tớnh mụmen lực từ tỏc dụng lờn khung dõy ĐS: 0,16 (Nm)
AB của khung dài 3 (cm), cạnh BC dài 5 (cm) Dũng điện trong khung dõy cú cường độ I = 5 (A) Giỏ trị lớn
Bài 5: Một khung dõy cứng hỡnh chữ nhật cú kớch thước 2 (cm) x 3 (cm) đặt trong từ trường đều Khung cú
200 vũng dõy Khi cho dũng điện cú cường độ 0,2 (A) đi vào khung thỡ mụmen ngẫu lực từ tỏc dụng vào
B
D C
N M
Trang 2I1 A
B I2
Bài 6: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông cân MNP Cạnh
hình vẽ Cho dòng điện I có cường độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM Tính độ
lớn lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây
ĐS: FMN = 10 -2 (N), FNP = 0 (N), FMP = 10 -2 (N) Bài 7: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông MNP như
bài 30 Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm) Đặt khung dây vào trong từ trường đều
điện I có cường độ 10(A) vào khung dây theo chiều MNPM Tính lLực từ tác dụng
vào các cạnh của khung dây ĐS: FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N)
Bài 8: Thanh MN dài l = 20 (cm) có khối lượng 5 (g) treo nằm ngang bằng hai sợi
chỉ mảnh CM và DN Thanh nằm trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,3 (T)
nằm ngang vuông góc với thanh có chiều như hình vẽ Mỗi sợi chỉ treo thanh có thể chịu được lực kéo tối đa
là 0,04 (N) Dòng điện chạy qua thanh MN có cường độ nhỏ nhất là bao nhiêu thì một trong hai sợi chỉ treo thanh bị đứt Cho gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s2) ĐS: I = 0,52 (A) và có chiều từ N đến M
Bài 9: Một dây dẫn được gập thành khung dây dạng tam giác vuông cân MNP.
MN = NP = 10cm Đặt khung dây vào từ trường B =10-2T có chiều như hình vẽ Cho
dòng điện I = 10A vào khung có chiều MNPM Lực từ tác dụng vào các cạnh của khung
dây là bao nhiêu? ĐS: F MN = 10 -2 N, F NP = 0, F MP = 10 -2 N
Bài 10: Khung dây hình vuông ABCD cạnh a = 4cm có dòng
điện I2 = 20A đi qua ( như hình vẽ), một dòng điện thẳng
I1 = 15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một đoạn 2cm
Tính lực điện tổng hợp do I1 tác dụng lên khung
ĐS : F = 8.10 – 5 N
Bài 11: Khung dây hình chữ nhật ABCD có các cạnh 40cm x 50cm gồm 10 vòng nối tiếp có dòng điện I =
2A đi qua mỗi vòng dây đặt thẳng đứng trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B
nằm ngang , B = 0,3T Tính lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây trong hai trường hợp:
a B song song với mặt phẳng khung dây
b B vuông góc với mặt phẳng khung dây
Bài 12: Khung dây hình chữ nhật ABCD có diện tích 25cm2 gồm 5 vòng nối tiếp có dòng điện I = 4A đi qua mỗi vòng dây đặt thẳng đứng trong từ trường đều có B = 0,3T Tính momen lực từ đặt lên khung dây trong hai trường hợp:
a B song song với mặt phẳng khung dây
b B vuông góc với mặt phẳng khung dây
Tính lực từ tổng hợp do I1 tác dụng lên khung
Bài 13:Một khung dây hình vuông cạnh 10cm đặt trong từ trường đều có
cảm ứng từ B=5.10-4T sao cho các đường sức từ song song với mặt phẳng
khung như hình vẽ.Cho dòng điện có cường độ I=20A chạy qua khung:
a Hãy tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung
b Hãy cho biết chiều quay của khung
c Hãy tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung
B
P
M
N
I