Vật sáng AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thuỷ tinh chiết suất n =1,5, bán kính mặt lồi bằng 10cm, cho ảnh rõ nét trên màn đặt cách vật một k[r]
Trang 1Ngày soạn:17/1/11
CHỦ ĐỀ 1:XÁC ĐỊNH LỰC TỪ.CẢM ỨNG TỪ A: Tĩm tắt lý thuyết
- Khái niệm từ trường: Xung quanh thanh nam châm hay xung quanh dòng điện có từ trường.
Tổng quát: Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường.
- Tính chất cơ bản của từ trường: Gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong nó.
- Cảm ứng từ: Để đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ, người ta đưa vào một đại lượng vectơ gọi là cảm
ứng từ và kí hiệu là B.
Phương của nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường là phương của vectơ cảm ứng từ B của từ trường tại điểm đó Ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử là chiều của B.
3 Đường sức từ
Đường sức từ là đường được vẽ sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó.
4 Các tính chất của đường sức từ:
- Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi.
- Các đường sức từ là những đường cong kín Trong trường hợp nam châm, ở ngoài nam châm các đường sức từ đi
ra từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam của nam châm.
- Các đường sức từ không cắt nhau.
- Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức
từ ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng
từ nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn.
5 Từ trường đe à u
Một từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là từ trường đều.
II
PH ƯƠ NG , CHIỀU VÀ ĐỘ LƠ Ù N CỦA LỰC TỪ TA Ù C DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DÒNG Đ IỆN
1 Phương : Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và
cảm ứng tại điểm khảo sát
2 Chiều lực từ : Quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện Khi đó ngón tay cái choãi ra 90 o sẽ chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn.
3 Độ lớn (Định luật Am-pe) Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện cường độ I, có chiều dài l hợp với từ trường
đều B một góc α F = BIl sin α
B Độ lớn của cảm ứng từ Trong hệ SI, đơn vị của cảm ứng từ là tesla, kí hiệu là T.
III NGUYÊN LY Ù CHỒNG CHA ÁT TỪ TRƯỜNG
Giả sử ta có hệ n nam châm( hay dòng điện ) Tại điểm M, Từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là B1 , chỉ của nam châm thứ hai là B2 , …, chỉ của nam châm thứ n là B n Gọi B là từ trường của hệ tại M thì:
B= B1+B2+ .+ B n
B: Bài tập
Bài 1: Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuơng gĩc với vectơ cảm ứng từ Dịng điện
chạy qua dây cĩ cường độ 0,75 (A) Lực từ tác dụng lên đoạn dây đĩ là 3.10-2 (N) Tính độ lớn Cảm ứng từ
của từ trường ĐS: B= 0,8 (T).
Trang 2Bài 2: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 (cm) có dòng điện I = 5 (A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ
B = 0,5 (T) Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2(N) Tính góc hợp bởi dây MN và đường
Bài 5: Một dòng điện có cường độ I = 5 (A) chạy trong một dây dẫn thẳng, dài Cảm ứng từ do dòng điện
này gây ra tại điểm M có độ lớn B = 4.10-5 (T) Điểm M cách dây một khoảng bao nhiêu?
Bài 8: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B
một góc = 300 Biết dòng điện chạy qua dây là 10A, cảm ứng từ B= 2.10-4T Lực từ tác dụng lên đoạn dây
dẫn là bao nhiêu? ĐS: 2.10 -4 N
Bài 9: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2 (A) cảm ứng từ bên trong
ống dây có độ lớn B = 25.10-4 (T) Tính số vòng dây của ống dây ĐS: 497
Bài 10: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), lớp sơn cách điện bên ngoài rất mỏng Dùng sợi dây này
để quấn một ống dây có dài l = 40 (cm) Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống dây là bao nhiêu?
ĐS: 1250
Bài 11: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớp sơn cách điện bên ngoài rất
mỏng Dùng sợi dây này để quấn một ống dây dài l = 40 (cm) Cho dòng điện chạy qua ống dây thì cảm ứng
từ bên trong ống dây có độ lớn B = 6,28.10-3 (T) Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây là bao nhiêu?
ĐS: 4,4 (V)
Bài 12:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau,cách đều nhau đi qua
ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a=4cm theo phương vuông góc với mặt
phẳng hình vẽ.cho các dòng điện chạy qua có cùng mộtchiều với các cường độ
dòng điện I1=10A,I2=I3=20A.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét
dây dẫn có dòng điện I1? ĐS: 10 -3 N
13:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau đi qua ba đỉnh của một tam giác theo phương vuông góc
với mặt phẳng như hình vẽ.Cho các dòng điện chạy qua có chiều như hình vẽ với các cường độ dòng điện
I1=10A,I2= 20A I3=30A,.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn có dòng điện I1.Biết I1 cách I2 và
I3 lần lượt là r1=8Cm,r2=6cm và hai dòng I2và I3 cách nhau 10 cm?
ĐS:1.12.10 -3 N
Bài 14: Một vòng dây tròn bán kính 5cm, xung quanh là không khí Dòng điện trong dây có cường độ là I,
gây ra từ trường tại tâm vòng tròn có B = 2,5.10-6 T Tính cường độ dòng điện chạy trong vòng dây ?
ĐS : 0,2A Bài 15: Một vòng dây tròn đặt trong chân không có bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A
a Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu?
b Nếu cho dòng điện nói trên qua vòng dây có bán kính R’ = R/4 thì tại tâm vòng dây , độ lớn củacảm ứng từ B là bao nhiêu ?
Trang 3ĐS : a B = 3,14 10 - 4 T b B = 1,256 10 -3 T
Bài 16: Một khung dây trịn bán kính 30cm gồm 10vịng dây Cường độ dịng điện qua khung là 0,3A Tính
cảm ứng từ tại tâm của khung dây ?
ĐS : 6,28.10 -6 T Bài 17: Một khung dây trịn đường kính 10 cm gồm 12 vịng dây Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây
nếu cường độ dịng điện qua mỗi vịng dây là 0,5A.?
ĐS : 7,5398.10 -5 T
Ngày soạn:23/1/11.
CHỦ ĐỀ 2:XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP A: Tĩm tắt lý thuyết
III NGUYÊN LY Ù CHỒNG CHA ÁT TỪ TRƯỜNG
Giả sử ta có hệ n nam châm( hay dòng điện ) Tại điểm M, Từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là B1 , chỉ của nam châm thứ hai là B2 , …, chỉ của nam châm thứ n là B n Gọi B là từ trường của hệ tại M thì:
B= B1+B2+ .+B n
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HIØNH DẠNG ĐẶC BIỆT
1 Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Vectơ cảm ứng từ B tại một điểm được xác định:
- Điểm đặt tại điểm đang xét.
- Phương tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đang xét
- Chiều được xác định theo quy tắc nắm tay phải
- Độ lớn B = 2.10 -7 I
r
2 Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây được xác định:
- Phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây
- Chiều là chiều của đường sức từ: Khum bàn tay phải theo vòng day của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều của dòng điện trong khung , ngón tay cái choảy ra chỉ chiều đương sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện
- Độ lớn B=2 π 10 − 7NI
R R: Bán kính của khung dây dẫn
I: Cường độ dòng điện
N: Số vòng dây
Từ trường trong ống dây là từ trường đều Vectơ cảm ứng từ B
được xác định
- Phương song song với trục ống dây
- Chiều là chiều của đường sức từ
- Độ lớn B=4 π 10 −7
nI n: Số vòng dây trên 1m
B: Bài tập.
Bài 1: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong khơng khí, dịng điện chạy trên dây 1 là I1
= 5 (A), dịng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai
dây và cách đều hai dây Tính cảm ứng từ tại M ĐS: 7,5.10-6 (T)
Trang 4Bài 2: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau cách nhau 40 (cm) Trong hai dây có hai dòng điện cùng
cường độ I1 = I2 = 100 (A), cùng chiều chạy qua Cảm ứng từ do hệ hai dòng điện gây ra tại điểm M nằmtrong mặt phẳng hai dây, cách dòng I1 10 (cm), cách dòng I2 30 (cm) có độ lớn là bao nhiêu?
ĐS: 1,33.10 -5 (T) Bài 3: Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính
R = 6 (cm), tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách điện Dòng điện chạy trên dây có cường độ
4 (A) Tính cảm ứng từ tại tâm vòng tròn ĐS: 5,5.10 -5 (T)
Bài 4: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I1
= 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I1 8(cm) Tính cảm ứng từ tại M
ĐS: 1,2.10-5 (T)
Bài 5: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 5 cm, có dòng
điện ngược chiều I1 = 2A ; I2 = 6A đi qua Tính cảm ứng từ tại M cách d1 4cm và cách d2 3cm
Bài 7: Cho hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt trong không khí, đặt trong không khí, cách nhau một khoảng d
= 80cm Dòng điện trong hai dây cùng chiều và cùng cường độ I1 = I2 = I = 1A Tính cảm ứng từ tại cácđiểm sau :
a Điểm N cách dây thứ nhất 100cm, cách dây thứ hai 20cm
b Điểm M cách đều hai dây một khoảng là 80cm ĐS : a 1,2.10 -6 T ;b 2,2.10 -7 T
Bài 8: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 10 cm, có dòngđiện cùng chiều I1 = I2 = I = 2,4A đi qua Tính cảm ứng từ tại:
Bài 9: Tính cảm ứng từ tại tâm của 2 vòng dây dẫn đồng tâm, có bán kính là R và 2R Trong mỗi
vòng tròn có dòng điện I = 10A chạy qua Biết R = 8cm Xét các trường hợp sau :
a Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy cùng chiều
b Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy ngược chiều
c Hai vòng tròn nằm trong hai mặt phẳng vuông góc nhau
ĐS: a 1,18.10 -4 T b 3,92.10 -5 T c 8,77.10 -4 T Bài 10: Cho 4 dòng điện cùng cường độ I1 = I2 = I3 = I4 = I= 2A song song
nhau, cùng vuông góc mặt phẳng hình vẽ, đi qua 4 đỉnh của một hình vuông
cạnh a = 20cm và có chiều như hình vẽ Hãy xác định vector cảm ứng
từ tại tâm của hình vuông ĐS : 8 10 -6 T
Bài 11: Cho hai dòng điện I1, I2 có chiều như hình vẽ,
có cường độ :I1 = I2 = I = 2A ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện
là a = 2cm ; b = 1cm Xác định vector cảm ứng từ tại M ĐS : 4,22.10 -5 T
Bài 12 :Hai dòng điện thẳng song song,dòng thứ nhất có I1=5A,dòng thứ hai có
I2=10A,dòng thứ ba hình tròn có bán kính
R=6,28cm mang dòng điện I3=10A.Hãy xác
định cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện
I3
I2O
I4
Trang 5tròn.Biết tâm O cách dòng thư nhất 10 cm
và cách dòng thứ hai là 20 cm ĐS: B=1,1.10 -4 T
Bài 13 :cho ba dòng điện thẳng song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ,đi
qua ba đỉnh A,B,C của một tam giác đều.Hãy xác định cảm ứng từ tại
tâm của tam giác trong hai trường hợp :
a Cả ba dòng điệ đều hướng ra phía trước
b I1 hướng ra phía sau,I2,I3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ
Cho biết các cạnh của tam giác bằng 10cm và I1=I2=I3=5A
ĐS:a B T =0 , b.B= 2 3.10 T5
Bài 14:Cho ba dòng điện thẳng song song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
và đi qua ba đỉnh A,B,C của một hình vuông.Hãy xác định cảm ứng tại đỉnh
thứ tư D của hình vuông trong hai trường hợp:
a Cả ba dòng điện đều hướng ra phía sau mặt phẳng hình vẽ
b I1,I3 hướng ra phía sau,còn I2 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ
Cho biết hình vuông có cạnh 10cm và I1=I2=I3=5A
ĐS:a B=
5
3 2.10
, b.B=
52.10
Bài 15:Cho ba dòng điện thẳng song song,vuông góc với mặt
phẳng hình vẽ.Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện
cho trên hình vẽ.Hãy xác định cảm ứng từ tại M trong hai trường hợp:
a Cả ba dòng điện đều hướng ra phía trước mặt hình vẽ
b I1 hướng ra phía sau,I2 và I3 hướng ra phía trước mặt
1 Hai dòng điện thẳng cùng chiều I1 M I2
Trang 62) Tập hợp những điểm có cảm ứng từ bằng nhau ? Biết :
a) Hai dẫy dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau một khoảng 12 cm
có các dòng điện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua ngược chiều nhau
Trang 7Để B1↑ ↑ B2 → M thuộc đoạn AB , nên : r1 + r2 = AB
b) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòngđiện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua cùng chiều nhau
LUYỆN GIẢI TRẮC NGHIỆM
Câu 1 Chọn phát biểu sai ?
Độ lớn của từ trường do một dây dẫn gây ra tại một điểm M phụ thuộc vào :
A hình dạng của sợi dây B vị trí của điểm M
C môi trường xung quanh D chiều của dòng điện
Câu 2 Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của một khung dây dẫn tròn :
A tỉ lệ với bán kính B tỉ lệ nghịch với số vòng dây
C tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện D phụ thuộc vào môi trường đặt dây
Câu 3 Theo định luật Am – pe, nếu đoạn dây dẫn đặt song song vec tơ cảm ứng từ B thì lực từ tác dụng lên đoạn dây sẽ :
C có giá trị lớn nhất D có giá trị tùy thuộc vào cường độ dòng điện trong dây dẫn đó
Câu 4 Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần
khoảng cách từ N đến dòng điện Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N là BM và BN thì :
Trang 8► BN = 2.10-7 I/r BM = 2.10-7 I/2r → BN = 2BM
Ngày soạn:11/2/11
CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM
ỨNG TỪ TỔNG HỢP
1 Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện có:
- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây đang xét
- Phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn
- Chiều hướng vào nhau nếu 2 dòng điện cùng chiều, hướng ra xa nhau nếu hai dòng
điện ngược chiều.
- Độ lớn F = 2 10− 7 I1I2
r l l :Chiều dài đoạn dây dẫn, r Khoảng cách giữa hai dây dẫn
2 Lực Lorenxơ có:
- Điểm đặt tại điện tích chuyển động
- Phương vuông góc với mặt phẳng chứa vectơ vận tốc của hạt mang điện và vectơ cảm
ứng từ tại điểm đang xét
- Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện Khi đó ngón tay cái choãi ra 90 o sẽ chỉ chiều của lực Lo-ren-xơ nếu hạt mang điện dương và nếu hạt mang điện âm thì chiều ngược lại
- Độ lớn của lực Lorenxơ f qvBSin : Góc tạo bởi v , B
KHUNG DÂY MANG DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU
A: Tĩm tắt lý thuyết.
1 Trường hợp đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung dây
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều B nằm trong mặt phẳng khung dây.
- Cạnh AB, DC song song với đường sức từ nên lên lực từ tác dùng lên
chúng bằng không
- Gọi F1,F2là lực từ tác dụng lên các cạnh DA và BC
Theo công thức Ampe ta thấy F1,F2có
- điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh
- phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
- chiều như hình vẽ(Ngược chiều nhau)
- Độ lớn F1 = F2
Vậy: Khung dây chịu tác dụng của một ngẫu lực Ngẫu lực này làm cho khung dây quay về vị trí cân bằng bền
2 Trường hợp đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều B vuông góc với
mặt phẳng khung dây.
- Gọi F1,F2,F3,F4là lực từ tác dụng lên các cạnh AB, BC, CD, DA
Theo công thức Ampe ta thấy F1 F3 , F2 F4
Vậy: Khung dây chịu tác dụng của các cặp lực cân bằng Các lực này khung
làm quay khung.
c Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều B nằm trong mặt phẳng khung dây
A B
I
D C
.
D C
M : Momen ngẫu lực từ (N.m)I: Cường độ dòng điện (A)B: Từ trường (T)
S: Diện tích khung dây(m2)
Trang 9Toồng quaựt
Vụựi θ (B,n)
Bài 1: Dõy dẫn thẳng dài cú dũng điện I1 = 15A đi qua đặt trong khụng khớ
a Tớnh cảm ứng từ tại điểm cỏch dậy 15 cm
b Tớnh lực tỏc dụng lờn 1m dõy của dũng điện I2 = 10A đặt song song, cỏch I1 15cm và I2
ngược chiều ĐS: a) B =2.10 – 5 T b)F = 2.10 – 4 N.
Bài 2 :Hai dũng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy cựng chiều trong hai dõy dẫn song song và cỏch nhau 50cm
a Xỏc định vectơ cảm ứng từ tại điểm M cỏch dũng I1 30cm; dũng I2 20cm
b Xỏc định vectơ cảm ứng từ tại điểm N cỏch dũng I1 30cm; dũng I2 40cm
c Hóy tớnh lực từ tỏc dụng lờn mỗi một chiều dài của hai dõy
d Hóy xỏc định những điểm mà tại đú cảm ứng từ tổng hợp bằng khụng.Tại những điểm đú cú
từ trường hay khụng? ĐS:a B M =0T,b B=2,24.10 -6 T,c.F=2,4.10 -5 N,d.r 1 =30cm,r 2 =20cm
Bài 3: Hai dũng điện cường độ I1=6A,I2=9A chạy trong hai dõy dẫn thẳng song song dài vụ hạn và
cú chiều ngược nhau,được đặt trong chõn khụng cỏch nhau một khoảng a= 10cm:
1 Xỏc định cảm ứng từ tại:
a Điểm M cỏch I1 6cm,cỏch I2 4cm
b Điểm M cỏch I1 6cm,cỏch I2 8cm
2.Hóy tớnh lực từ tỏc dụng lờn 0,5m chiều dài của mỗi dõy?
3 Hóy xỏc định những điểm mà tại đú cảm ứng từ tổng hợp bằng 0
ĐS: 1.a B=6,5.10 -5 T,b.B=3.10 -5 T , 2 F=5,4.10 -5 T,3 r 1 20cm,r 2 =30cm
độ lớn là:
A 2.10-8(T) B 4.10-6(T) C 2.10 -6 (T) D 4.10-7(T)
này gây ra tại điểm M có độ lớn B = 4.10-5 (T) Điểm M cách dây một khoảng A 25 (cm) B 10(cm) C 5 (cm) D 2,5 (cm)
lớn là:
A 8.10 -5 (T) B 80.10-5 (T) C 4.10-6 (T) D 40.10-6 (T)
điện gây ra có độ lớn 2.10-5 (T) Cờng độ dòng điện chạy trên dây là: A 10 (A) B 20 (A) C 30(A) D.50 (A)
dây 1 là I1 = 5 (A), cờng độ dòng điện chạy trên dây 2 là I2 Điểm M nằm trong mặt phẳng 2 dòng điện,ngoài khoảng 2 dòng điện và cách dòng I2 8 (cm) Để cảm ứng từ tại M bằng không thì dòng điện I2 có A c-ờng độ I2 = 2 (A) và cùng chiều với I1 B cờng độ I2 = 2 (A) và ngợc chiều với I1
C cờng độ I2 = 1 (A) và cùng chiều với I1 D cờng độ I 2 = 1 (A) và ngợc chiều với I 1
I1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngợc chiều với I1 Điểm M nằm trong mặt phẳng của haidây và cách đều hai dây Cảm ứng từ tại M có độ lớn là:
A 5,0.10-6 (T) B 7,5.10 -6 (T) C 5,0.10-7 (T) D.7,5.10-7 (T)
I1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngợc chiều với I1 Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I1 8 (cm) Cảm ứng từ tại M có độ lớn là:
A 1,0.10-5 (T) B 1,1.10-5 (T) C 1,2.10 -5 (T) D 1,3.10-5 (T)
* Đối với dòng điện tròn
M = IBSsin
θ
Trang 10Cõu 8. Tại tâm của một dòng điện tròn có 12 vòng dây,cờng độ 5 (A) cảm ứng từ đo đợc là 31,4.10 (T) ờng kính của dòng điện đó là:A 10 (cm) B 20 (cm) C 22 (cm) D 26 (cm).
cờng độ 0.5A chạy qua dây dẫn Tính từ trờng tại tâm vòng dây
Cõu 10 Một dây dẫn điện tròn có đờng kính 30cm cờng độ dòng điện của dây dẫn bằng bao nhiêu để từ
tr-ờng tại tâm của vòng dây có độ lớn là 0.5 T?
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 hạtvuụng 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 vàmặt 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)
ban đầu v0 = 3,2.106 (m/s) vuụng gúc với B, khối lượng của electron là 9,1.10-31(kg) Tớnh bỏn kớnh
quỹ đạo của electron trong từ trường ĐS: 18,2 (cm)
= 0,02 (T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ một gúc 300 Biết điện tớch của hạt proton là 1,6.10
-19 (C) Tớnh lực Lorenxơ tỏc dụng lờn proton ĐS: 3,2.10 -15 (N)
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 làbao nhiêu?
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
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)
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:
Trang 11BI2
a B → song song mÆt ph¼ng khung d©y.
b B → hîp víi mÆt ph¼ng khung mét gãc 300.
Bài 3: Khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vòng dây, dòng điện chạy trong mỗi
vòng dây có cường độ I = 2 (A) Khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt
phẳng khung dây chứa các đường cảm ứng từ Tính mômen lực từ tác dụng lên khung dây ĐS:
0,16 (Nm)
(T) Cạnh AB của khung dài 3 (cm), cạnh BC dài 5 (cm) Dòng điện trong khung dây có cường độ I
= 5 (A) Giá trị lớn nhất của mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có độ lớn là bao nhiêu?
Bài 5: Một khung dây cứng hình chữ nhật có kích thước 2 (cm) x 3 (cm) đặt trong từ trường đều.
Khung có 200 vòng dây Khi cho dòng điện có cường độ 0,2 (A) đi vào khung thì mômen ngẫu lực
từ tác dụng vào khung có giá trị lớn nhất là 24.10-4 (Nm) Tính độ lớn cảm ứng từ của từ trường
ĐS: 0,10 (T)
Bài 6: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông cân
MNP Cạnh MN = NP = 10 (cm) Đặt khung dây vào trong từ trường
đều B = 10-2 (T) có chiều như 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: F MN = 10 -2 (N), F NP = 10 -2 (N), F MP = 1,41.10 -2 (N)
Bài 7: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác
vuông MNP như bài 6 Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm) Đặt
khung dây vào trong từ trường đều B = 10-2 (T) vuông góc với mặt phẳng
khung dây có chiều như hình vẽ Cho dòng điện I có
cường độ 10(A) vào khung dây theo chiều MNPM Tính Lực từ tác dụng
vào các cạnh của khung dây
Bài 8: Một dây dẫn được gập thành khung dây dạng tam giác vuông cân
MNP
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 9: 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 = 2,5.10 – 3 N
Bài 10: 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
Trang 12b B vuông góc với mặt phẳng khung dây.
ĐS: a F BA =F DC =0,F AD =F DC =3N ;b F BA =F DC =2,4N,F AD =F DC =3N
Bài 11: 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
ĐS: a M=0.015 N.m ;b M=0
Bài 12: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
ĐS: a F BA =F DC =0,F AD =F DC =10 -3 N
b.ngược chiều kim đồng hồ;c.M=10 -4 N.m
Ngày soạn:20/2/11
Bài toán 7: LỰC LO – REN – XƠ
1) Điểm đặt : tại điện tích điểm
2) Phương : vuông góc với v và B
3) Chiều : tuân theo qui tắc bàn tay trái
Đặt bàn tay trái sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của v khi q > 0 , ngược
chiều v khi q < 0
Cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay
Ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều lực Lo – Ren – Xơ
Trang 13Bài 7.1 Hãy cho biết :
1) Lực Lo – ren – xơ tác dụng lên electron ? Biết một electron chuyển động với vận tốc đầu
v0 = 107 m/s , trong từ trường đều B = 0,1T , sao cho v0 hợp góc 300 so với đường sức từ
2) Giá trị của góc α ? Biết một điện tích q = 10-4 C , chuyển động với vận tốc v0 = 20 m/s trong một
từ trường đều B = 0,5T , sao cho v0 hợp với đường sức từ một góc α Lực Lo – ren – xơ tác dụng
lên điện tích có độ lớn 5.10-4 T
3) Giá trị của v0 để điện tích chuyển động thẳng đều ? Biết điện tích điểm q = 10-4 C , khối lượng
m = 1 g chuyển động với vân tốc đầu v0 , theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T
có phương nằm ngang và vuông góc với v0
3) Khi điện tích chuyển động điện trường B và cường độ điện trường E thì điện tích chịu
tác dụng đồng thời hai lực : lực điện F đ và lực từ F t
4) Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp tác dụng lên điện tích bằng 0
Bài 7.2 Hãy cho biết :
1) Giá trị của B ? Biết một electron có khối lượng m = 9,1.10-31 kg , chuyển động với vận tốc ban đầu v0 = 107 m/s , trong một từ trường đều B sao cho v0 vuông góc với các đường sức từ Qũy đạo
của electron là một đường tròn bán kính R = 20 mm
2) Thời gian để điện tích quay được một vòng bằng một chu kì chuyển động ? Biết một điện tích
q = 106 C , khối lượng m = 10-4 g , chuyển động với vận tốc đầu v0 = 10 m/s đi vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T sao cho v0 vuông góc với các đường sức từ
T = 2 πR v
0
Trang 143) Vận tốc và chu kì quay của proton ? Biết một proton có khối lượng m = 1,67.10-27 kg chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 7 cm trong một từ trường đều cảm ứng từ B = 0,01T
fht = Flt → R = 377.10-6 m
Bài 7.3 (Nâng cao) Hãy cho biết :
1) Vecto cảm ứng từ của từ trường ? Biết khi bắn một electron với vận tốc v = 2.105 m/s vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức của điện trường Cường độ điện trường E = 104
V/m Để electron chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường
► Electron chuyển động thẳng đều thì : F đ+ F t=0 → F đ=− F t
q < 0 → F đ và E ngược chiều Áp dụng quy tắc bàn tay trái chiều B là F đ
v
E F t
Về độ lớn : evB = |e|E → B = 5.10-2 T 2) Vecto lực Lo – ren – xơ tác dụng lên electron ? Biết sau khi được gia tốc bỡi hiệu điện thế U = 150V , người ta cho electron chuyển động song song với một dây dẫn có cường độ I = 10 A , cách dây dẫn 5 mm Chiều chuyển động của electron cùng chiều dòng điện
Trang 15Bài 1: Một ống dây dài l = 30cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng d = 8cm có dòng điện vớicường độ I = 2A đi qua.
Tính độ tự cảm của ống dây
Tính từ thông qua mỗi vòng dây
Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây
Bài 2: tính độ tự cảm của ông dây, biết rằng cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều 2A trong thời gian0,01s và suất điện động tự cảm trong ống dây là 4,6V
Bài 3: tính năng lượng từ trường trong ống dây khi cho dòng điện 5A đi qua ống dây đó Cho biết khi đó từthông qua ống dây bằng 2Wb
Bài 4: Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1H, trong đó dòng điện biết thiên đều với tốc độ 200A/s thì suấtđiện động tự cảm là bao nhiêu ?
Bài 5: Ống dây hình trụ chiều dài l = 20cm, có N = 1000 vòng, diện tích mỗi vòng S = 100cm2
a Tìm ðộ biến thiên của từ thông cuộn dây trong 0,1 s?
Trang 16b Suất ðiện ðộng cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây bằng bao nhiêu?
c Hai ðầu cuộn dây nối với ðiện trở R=15Ù Tìm cýờng ðộ dịng ðiện qua R?
Bài 2: Cuộn dây cĩ 1000 vịng, S=25 cm2 Từ trýờng ðặt vào cuộn dây tãng từ 0 ðến 0,01 T trong thời gian 0,5s Mặt phẳng cuộn dây vuơng gĩc với ðýờng cảm ứng từ
a Tìm suất ðiện ðộng cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây?
b Hai ðầu cuộn dây nối với R=5Ù Tìm cýờng ðộ dịng ðiện qua R?
Bài 3: Trong một mạch ðiện cĩ ðộ tự cảm L=0,6H cĩ dịng ðiện giảm ðều từ 0,2A ðến 0 trong thời gian 0,01s Tìm suất ðiện ðộng tự cảm trong mạch?
Bài 4: Xác ðịnh hệ số tự cảm L của ống dây Biết rằng khi dịng ðiện thay ðổi từ 10A ðến 25A trong thờigian 0,01s thì suất ðiện ðộng E trong ống dây là 30V
Bài 5: Trong ống dây ðiện dài l=20cm gồm N=1000vịng, ðýờng kính mỗi vịng 10cm, cĩ I=2A chạy qua
a Tính từ thơng qua mỗi vịng dây?
b Tính suất ðiện ðộng trong ống dây khi ngắt dịng ðiện với thời gian ngắt là 0,1s?
c Suy ra hệ số tự cảm của ống dây?
Ngày soạn:4/3/11
CHỦ ĐỀ 7: SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Vấn Đề 1 Định luật phản xạ ánh sáng – gương phẳng
tia tới và tia phản xạ cùng nằm trong mặt phẳng tới
góc phản xạ và góc tới bằng nhau ( i = i/) Aûnh qua gương phẳng: ảnh và vật đối xứng qua gương; ảnh ảo; ảnh và vật trái bản chất
Vấn Đề 2 Định luật khúc xạ ánh sáng
sin i sin r=n2
n1=n21 nếu môi trường chứa1 là không khí: sini = nsinr ( n1 = 1, n2 = n )
( n1:chiết suất môi trường chứa tia tới i; n2 : chiết suất môi trường chứa tia tới khúc xạ r )
Góc giới hạn phản xạ toàn phần : sin igh=n2
n1
BÀI TẬP
I SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG :
1 Một người nhìn thấy ảnh của đỉnh một cột điện trong một vũng nước nhỏ.Người ấy
đứng cách vũng nước 2m và cách chân cột điện 10m Mắt người cách chân một đoạn 1,6m.Tính chiều cao cột điện
2 Một gương phẳng hình tròn đường kính 12cm đặt song song với một trần nhà , cách
trần 1m , mặt phản xạ hướng lên.Aùnh sáng từ nguồn điểm S cách trần 0,5m chiếu xuống gương ,phản xạ cho một vệch sáng trên trần nhà Hãy tính đường kính của vệch sáng ở trên trần nhà
3 Cho một điểm sáng S và một điểm M bất kì trước gương phẳng
a Vẽ tia sáng từ S qua gương , phản xạ qua M
b Chứng minh rằng trong vô số các đường đi từ S đến gương rồi đến M thì ánh sáng đi theo đường gần nhất
Trang 174 Chiếu một chùm tia sáng SI vào một gương phẳng G Tia phản xạ là IR Giữ tia tới cố định , quay gương một góc quanh trục vuông góc với mặt phẳng tới Tính góc quay
của tia phản xạ tạo bởi IR và I/R/ là β
5 Một người cao 1,6m đứng trước gương phẳng thẳng đứng cách gương 3m , nhìn ảnh
mình trong gương Mắt người đó cách đỉnh đầu 10cm
a Người ấy thấy ảnh cách mình bao xa ?
b Để thấy rõ từ chân đến đầu, gương phải có chiều dài tối thiểu là bao nhiêu? thành dưới của gương phải cách mặt đất tối đa là bao nhiêu để người đó nhìn thấy chân mình
trong gương
40 Có một bể nước hình hộp chữ nhật Mặt nước trong bể nằm cách miệng bể 20cm
Aùnh sáng mặt trời chiếu xiên vào bể nước Ta chỉ thấy bóng của một thành bể in xuống đáy bể Chiều dài của bóng ở trên mặt nước là 30cn và ở dưới đáy bể là 90cm Tính chiều sâu của lớp nước Chiết suất của nước là 43
41 Một chiếc bể hình hộp chữ nhật , có đáy phẳng nằm ngang , chứa đầy nước ( chiết
suất n =4/3).
Một người nhìn vào điểm giữa của mặt nước theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 450 và nằm trong mặt phẳng vuông góc với hai thành bể Hai thành bể này cách nhau 30cm Người ấy vừa vặn nhìn thấy một điểm nằm trên giao tuyến của thành bể và đáy bể Tính chiều sâu của bể nước
42 Một người nhìn một hòn đá dưới đáy một dòng suối có cảm giác hòn đá nằm ở độ
sâu 0,8m Chiều sâu thực của dòng bằng bao nhiêu ? nếu người nhìn đá dưới góc 600 so với pháp tuyến , chiết suất của nước là n = 43
43 Tia sáng đi từ không khí tới gặp mặt phân cách giữa không khí và môi trường trong
suốt chiết suất n dưới góc tới
i = 450 Góc hợp bởi tia phản xạ và tia khúc xạ là 1050 Tính n
44 Khảo sát đường đi của tia SI từ dưới nước tới gặp mặt nước tại I dưới góc tới
a) i = 300 b) i = 600
45 Một bản mặt song song , bề dày e = 10cm , chiết suất n = 1,5 ở trong không khí
a) Điểm vật S , thật , cách bản 20cm Xác định vị trí ảnh S/ cho bởi bản
b) Tìm vị trí ảnh nếu S là vật ảo
c) Xác định vị trí và độ lớn của ảnh nếu vật thực là AB = 2cm , song song với bản
46 Chiếu tới bản song song dày 10cm , chiết suất n = 1,5 , một chùm tia sáng song song
với góc tới 450
a) Bản đặt trong không khí Vẽ đường đi của chùm tia sáng qua bản
b) Tính khoảng cách giữa chùm tia tới va chùm tia ló
c) Tính lại câu b, nếu góc tới nhỏ: i = 60
47.Một tia sáng truyền từ một chất lỏng ra ngoài không khí dưới góc 350 thì góc lệch giữa tia tới nối dài và tia khúc xạ là 250 Tính chiết suất của chất lỏng
Trang 1848 Chiếu một tia sáng từ không khí vào thuỷ tinh có chiết suất 1,5.Hãy xác định góc tới
sao cho:
a) Tia khúc xạ vuông góc với tia tới
b) Góc khúc xạ bằng nửa góc tới
49.Một cái cọc được cắm thẳng đứng trong một bể rộng , đáy phẳng nằm ngang chứa đầy
nước Phần cọc nhô lên trên mặt nước dài 0,6m.Bóng của cái cọc trên mặt nước dài 0,8m,
ở dưới đáy bể dài 1,7m Tính chiều sâu của bể nước Chiết suất của nước là 4/3
50 Thả nổi trên mặt nước một đĩa nhẹ , chắn sáng , hình tròn Mắt người quan sát đặt
trên mặt nước sẽ không thấy được vật sáng ở đáy chậu khi bán kính đĩa không nhỏ hơn R
= 20cm Tính chiều sâu lớp nước trong chậu Biết rằng vật và tâm đĩa nằm trên đường thẳng và chiết suất của nước là 4/3
sini1 = nsinr1 , sini2 = n sinr2 ; A = r1 + r2 , D = –A
Góc lệch cựctiểu : điều kiện cĩ DMin : i1 = i2 ; r1= r2
HD
a) DMin khi i1 = i2 ; r1 = r2 = A/2 = 60/2 = 300.
Sini1 = nsinr1 = 3.1/2 i1= 600 = i2 DMin = 2i1 -A = 600
b) TH SI g ầ n A SI trùng pháp tuyến nên i1 và r1 đều bằng 00.
r2 = A - r1 = 60 - 0 = 600
sinigh = 1/n = 1/ 3 igh = 350 26' < r2 nên cĩ PXTP tại J vẽ được tia JK
JKC cĩ J= 300; C= 600 K= 900 tia JK đi thẳng ra khơng khí.
TH SI g ầ n B
= 60 > igh nên cĩ PXTP tại J ' vẽ được tia J 'K "';
J ''K "C: cĩ J'= 300; C= 600 K" = 900 tia K"R đi thẳng ra khơng khí.
Trang 1902 Cho một lăng kính phản xạ toàn phần (Tam giác vuơng cân) có chiết suất n = 3 chiếu một tia sáng tới SI nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính dưới gĩc tới 600, đi từ phía đáy
BC lên gặp mặt AB của lăng kính tại một điểm I
1 Tia SI gần đỉnh B của lăng kính.
a Vẽ tiếp đường đi của tia sáng.
b Giữa tia tới SI cố định, nếu quay lăng kính quanh trục A thì gĩc lệch thay đổi như thế nào?
2 Tia SI gần đĐỉnh A của lăng kính.
HD
1 Tia SI g ầ n B (Ha)
a) i1 = 600 sinr1 = sini1/n =
3122
Sinigh = 1/n igh = 39018' BIJ cĩ: I =30 + 90 = 1200; B= 450 J= 150 r2 =90 - 15 = 750
> igh cĩ phản xạ tồn phần tại J vẽ được tia JK.
JKC: C = 450, J = 150 K= 1200 r3 = 120 - 90 = 300< igh Tia khúc xạ lĩ ra khơng khí dưới gĩc lĩ: sini2 = nsin r3 =
Sinigh = 1/n igh = 39018' r2 =A - r1= 90 - 30 = 600 > igh cĩ phản xạ tồn phần tại J vẽ được tia JK.
JKC: C = 450, J = 300 K= 1050 r3 = 105 - 90 = 150< igh Tia khúc xạ lĩ ra khơng khí dưới gĩc lĩ: sini2 = nsin r3 = 3.0,223 0,433 i2 = 260 43' Vẽ tia lĩ cuối cùng KR b) i1 = 600 ; i2 = 260 43' ; r1 = 300 ; r2 = 600 LK cĩ D DMin nên quay lăng kính đến 1lúc nào đĩ thì i1= i2 và r1= r2 cĩ DMin, tiếp tục quay thì D tăng.
03 Một lăng kính phản xạ toàn phần bằng thuỷ tinh,chiết suất n = 2.
Chiếu một tia sáng SI vào mặt AB theo phương song song với
đáy BC Hãy vẽ tiếp đường đi của tia sáng Trong trường hợp:
2 = 1/2 r1 = 300 vẽ được tia IJ
I A
Đ i e å m
I g a à
n đ i e å m B
S
Trang 202 1/2 r1 = 300 vẽ được tia IJ.
r2 = A - r1 = 90 - 30 = 600 > igh (igh = 450) cĩ PXTP tại J Vẽ được tia JK.
JKC cĩ C 45 ;0 J 300 K 180 - ( 45 + 30) = 1050 r3 = 105 - 90 = 150 < igh Tại K cĩ tia khúc xạ lĩ ra khơng khí.gĩc lĩ sini2 = nsinr2 = 2 sin150 i2210.vẽ tia KR
04 Một tia sáng từ không khí tới gặp mặt bên AB của một lăng kính có tiết diện thẳng là
tam giác đều, chiết suất n =1,73 dưới góc tới i = 600
3 r1 = 300 r2 = A - r1 = 300
và sini2 = nsinr2 =
13
2 i2 = 600 Thay vào (1): D = 2.600 - 600 = 600.
(a) thì i1= i2 = 600 ; r1 = r2 = 300 cĩ DMin nên thay đổi i1 thì D tăng
05 Lăng kính có tiết diện là tam giác ABC, góc chiết quang A rất nhỏ, chiết suất n.Tia
sáng đi vào mặt bên LK Tính gĩc lệch giữ tia tới và tia lĩ Trong trường hợp:
a Tia tới vuơng gĩc với mặt bên AB.
b Tia tới đi gần B và vuơng gĩc với mặt phẳng phân giác của A.
HD
a) Tia tới vuơng gĩc với mặt bên AB Tại I: i1 = r1= 00 Tại J: r2 = A - r1 = A Vì A << nên sinA A; sinr1 i1;sinr2 i2 sini2 = nsinr2 = nA D = i1+i2 -(r1- r2) = nA - A =A (n-1) b) Tia tới đi gần B và vuơng gĩc với mặt phẳng phân giác của A.
I g a à
n đ i e å m B
Trang 2106 Cho một lăng kính có góc chiết quang A = 600 và chiết suất n = √2 Chiếu một tia sáng đơn sắc , nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính , vào mặt bên của lăng kính với góc tới 450
a) Tính góc ló và vẽ đường đi của tia sáng đi qua lăng kính
b) Tính góc lệch của tia sáng
c) Nếu tăng hoặc giảm góc tới một vài độ thì góc lệch thay đổi như thế nào?
07 Một lăng kính có góc chiết quang là 600.Chiếu một tia sáng đơn sắc thì thấy góc lệch cực tiểu là 300 Tìm chiết suất của lăng kính
08 Một lăng kính có chiết suất là n = √3 .Chiếu một tia sáng đơn sắc thì thấy có góc lệch cực tiểu là 600.Tìm góc chiết quang của lăng kính
Ngày soạn:18/3/11
A TĨM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:
I Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu; một trong hai mặt cĩ thể là mặt phẳng.
Đường thẳng nối hai tâm của hai mặt cầu gọi là trục chính của thấu kính
Cĩ hai loại thấu kính: Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ O là quang tâm, đường thẳng qua gọi là trụcphụ
F Fơ F Fơ
Mỗi thấu kính cĩ hai tiêu điểm chính:
F: tiêu điểm vật
F’: tiêu điểm ảnh
OF: là tiêu cự f của thấu kính
Mặt phẳng vuơng gĩc với trục chính tại F gọi là tiêu diện của thấu kính
Một điểm khác F nằm trên tiêu diện gọi là tiêu điểm phụ của thấu kính
II Độ tụ của thấu kính:
Trang 22III Đường đi của tia sáng đi qua thấu kính:
a) Với ba tia sáng đặc biệt:
- Tia tới đia qua quan tâm sẽ đi thẳng
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh của thấu kính
-Tia tới đi qua tiêu điểm hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm vật F thì tia ló song song với trục chínhb) Với tia bất kỳ: Vẽ tiêu diện (với thấu kính phân kỳ là tiêu diện ảov) vẽ trục phụ song song với tia tới S,cắt tiêu diện tại Fơ1; sau đó vẽ tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua Fơ1
Fơ1
F1ơ
IV Vẽ ảnh của vật: Dùng hai trong tia đặc biệt
V Mối liên hệ giữa vật và ảnh:
a) Với thấu kính hội tụ:
- Vật thật ở ngoài F có ảnh thật ngược chiều với vật
-Vật thật ở trong F có ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật
-Vật ảo có ảnh thật cùng chiều với vật
b) Với thấu kính hội tụ:
- Vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật
-Vật ảo ở trong F có ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật Vật ảo ở ngoài F có ảnh ảo ngược chiều với vật.c) Nhận xét:
- Khi vật di chuyển (lại gần hoặc ra xa thấu kính) ảnh và vật luôn luôn chuyển động cùng chiều
-Khi vật ở đúng tiêu điểm cho ảnh ở vô cúng và ta không hứng được ảnh
- Vật thật ở trước thấu kính, ảnh thật ở sau thấu kính (có thể hứng trên màn) Vật ảo ở sau thấu kính, ảnh ảo
ở trước thấu kính (theo chiều truyền của ánh sáng)
-Muốn vẽ một điểm ảo Ata dùng hai tia sáng tới thấu kính có đươnngf kéo dài qua A, hai tia ló của chúngtạo nên ảnh của vật ảo đó
VI Công thức thấu kính:
Dạng 1 Xác định tiêu cự, bán kính, chiết suất của thấu kính dựa vào công thức tính độ tụ.
1 Cho một thấu kính thuỷ tinh hai mặt lồi với bán kính cong là 30cm và 20cm Hãy tính độ tụ và tiêu cự
của thấu kính khi nó đặt trong không khí, trong nước có triết suất n2=4/3 và trong chất lỏng có triết suất
n3=1,64 Cho biết triết suất của thuỷ tinh n1 = 1,5