Lý thuyết và bài tập chương Từ trường Tài liệu ôn tập môn Vật lý lớp 11

Download.vn xin giới thiệu đến các bạn tài liệu Lý thuyết và bài tập chương Từ trường được chúng tôi tổng hợp và đăng tải ngay sau đây.

Lý thuyết và bài tập chương Từ trường là tài liệu cực kì hữu ích, gồm 10 trang tổng hợp lý thuyết chương từ trường. Tài liệu có kèm theo bài tập có đáp án chi tiết kèm theo. Hy vọng với tài liệu này các bạn có thêm nhiều tài liệu học tập, củng cố kiến thức để đạt được kết quả cao trong bài kiểm tra, bài thi sắp tới.

Lý thuyết và bài tập chương Từ trường

Trang 1
A.LÝ THUYẾT CẦN NHỚ
1.Từ trƣờng.
-Môi trường xung quanh nam châm hay xung quanh dòng điện có từ trường.
-Tính chất cơ bản của từ trường là nó gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó.
-Véctơ cảm ứng từ : Là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ, véctơ cảm ứng từ
đặc điểm:
+Điểm đặt: đặt tại điểm ta xét.
+Phương: Là phương của nam châm thử nằm cân bằng tại điểm ta xét.
+Chiều: từ cực nam sang cực bắc của nam châm thử đặt tại điểm đó.
+Độ lớn: , với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên một phần tử dòng điện có độ dài , cường độ I,
đặt vuông góc với hướng của từ trường tại điểm đó.
-Trong hệ SI: Đơn vị của B là T (tesla).
2.Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện đặt trong từ trƣờng đều.
Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện đặt trong từ trường đều, tại đó cảm ứng từ là :
- Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dòng điện l.
- Có phương vuông góc với véc tơ phần tử dòng điện và véc tơ .
- Có chiều tuân theo qui tắc bàn tay trái
- Có độ lớn: F = BIlsin. Với
B.BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1. Xác định lực từ tác dụng lên dòng điện trong các trường hợp dưới dây:
Bài 2. Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng
điện chạy qua dây có cường độ 0,75 A. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10
-2
N. Tính độ lớn Cảm ứng
từ của từ trường
ĐS: B= 0,8 T.
Bài 3. 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
cảm ứng từ.
ĐS: 30
0
Bài 4. Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ
một góc = 30
0
. Biết dòng điện chạy qua dây là 10A, cảm ứng từ B= 2.10
-4
T. Lực từ tác dụng lên đoạn
dây dẫn là bao nhiêu?
ĐS: 2.10
-4
N
Trang 2
Bài 5. Đoạn dây dẫn chiều dài có dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường đều B. Hãy thực hiện các
tính toán:
a.B= 0,02T ; I = 2A ; =5cm ; =30
0
. Tìm F?
b.B= 0,03T ; F=0,06N ; =10cm ; =45
0
. Tìm I?
c.I = 5A ; =10cm ;F=0,01N; =90
0
. Tìm B?
Bài 6. Một đoạn dây dẫn dài 20cm, có dòng điện 0,5A chạy qua đặt trong từ trường đều có B=0,02T.
Biết đường sức từ vuông góc với dây dẫn và đều nằm trong mặt phẳng ngang. Lực từ tác dụng lên dây có
độ lớn và phương như thế nào?
Đáp án: 2.10
-3
(N). có phƣơng thẳng đứng.
Bài 7. Một khung dây cường độ 0,5A hình vuông cạnh a=20cm. Từ trường có độ lớn 0,15T có phương
vuông góc với mp khung dây, có chiều từ ngoài vào trong. Vẽ hình xác định lực từ và tính độ lớn của các
lực từ tác dụng lên các cạnh.
ĐS : 0,015N
Bài 8. Hai thanh ray nằm ngang song song và cách nhau khoảng l = 10cm đặt trong từ trường phẳng đứng
cảm ứng từ B =0,15T. Một thanh kim loại đặt trên ray vuông góc với ray. Nối ray y với nguồn
điện suất điện động E =12V điện trở trong r =1Ω ; điện trở tương đương của thanh kim loại, ray
các dây dẫn là R =5Ω. Tìm lực từ tác dụng lên thanh kim loại.
ĐS: F= 0,03 N
Bài 9. Hai thanh ray nằm ngang , song song và cách nhau đoạn l = 30cm, một thanh kim loaị đặt lên hai
thanh ray. Cho dòng điện chạy qua thanh kim loại với thanh ray . hệ số ma sát giữa thanh kim
loại với thanh ray là k = 0.2, khối lương thanh kim loại m=0,5kg. Hãy tìm độ lớn của cảm ứng từ B để
thanh bắt đầu chuyển động (B vuông góc với mp hai thanh ray)
ĐS: 1/15T
Bài 10. Đoạn dây dẫn MN có chiều dài l = 20cm, khối lượng m = 10g được treo nằm ngang bằng hai dây
mảnh AM, BN. Thanh MN đặt trong từ trường đều thẳng đứng hướng lên với B = 0,5T. Khi cho dòng
điện I chạy qua, đoạn dây MN dịch chuyển đến vị trí cân bằng mới, lúc đó hai dây treo AM, BN hợp với
phương đứng một góc = 30
0
. Xác định I và lực căng dây treo. Lấy g = 10 m/s
2
.
ĐS : a. 0,577A ; b. 0,11547N
Bài 11. Giữa hai cực nam châm có B nằm ngang, người ta đặt môt dây dẫn l nằm ngang vuông
góc với B. Khối lượng của một đơn vị chiều dài là d= 0.01kg/m. Tìm cường độ dòng điện I qua dây nếu
dây nằm lơ lững không rơi. Lấy .
ĐS: I=10A
Bài 12. Một dây dẫn thẳng MN chiều dài l , khối lượng của 1 đơn vị dài của
dây là d = 0.04kg/m . dây được treo trong từ trường như hình vẽ. Biết
. Cho dòng điện I chạy qua dây .
a.Định chiều và độ lớn của I để lực căng của các dây treo bằng không.
b.Cho MN = 25cm, I = 16A chiều từ N đến M . Tình lực căng của mỗi
dây ( lấy )
ĐS: I=10A chiều từ M đến N, lực căng T=0,13N
Trang 3
A.LÝ THUYẾT CẦN NHỚ
1. Từ trường gây bởi các dòng điện thẳng.
Véc tơ cảm ứng từ do dòng điện thẳng, dài gây ra tại một điểm ta xét có:
+Điểm đặt: tại điểm ta xét.
+Phương: vuông góc với mặt phẵng chứa dây dẫn và điểm ta xét.
+Chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải: Để n tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ
theo chiều dòng điện, khi đó các ngón tay kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ;
+Độ lớn: B = 2.10
-7
trong đó: r là khoảng cách từ điểm ta xét đến dòng điện(m).
2. Từ trƣờng gây bởi dòng điện tròn.
Véc tơ cảm ứng từ do dòng điện chạy trong khung dây tròn gây ra tại tâm của vòng dây có:
+Điểm đặt: tại tâm vòng dây;
+Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây;
+Chiều: vào Nam ra Bắc: mặt Nam của dòng điện tròn mặt khi nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo
chiều kim đồng hồ, còn mặt Bắc thì ngược lại;
+Độ lớn: B = 2.10
-7
. ; Trong đó: N là số vòng dây xếp sít nhau, R là bán kính của khung dây tròn(m).
3. Từ trƣờng gây bởi dòng điện chạy trong ống dây.
Véc cảm ứng từ do dòng điện chạy trong ống y dài trong lòng ống y (nơi từ trường đều)
có:
+Điểm đặt: tại điểm ta xét;
+Phương: song song với trục của ống dây;
+Chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra bắc.
+Độ lớn: B = 4.10
-7
I = 4.10
-7
nI; Trong đó: là số vòng dây trên 1 m dài của ốngy, l là chiều
dài của ống dây(m).
Chú ý:
-Nếu đề cho đường kính tiết diện của sợi dây là d thì chiều dài ống dây: .
-Nếu đề cho đường kính tiết diện của ống dây là D và chiều dài sợi dây thì ta có: .
B.BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1. Dòng điện I = 1 A chạy trong dây dẫn thẳng, dài. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 10 cm có độ
lớn bằng bao nhiêu?
ĐS: 2.10
-6
(T)
Bài 2. 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?
ĐS: 2,5 (cm)
Bài 3. Một dòng điện thẳng, dài có cường độ 20 A, cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 5 cm có độ lớn
bằng bao nhiêu?
ĐS: 8.10
-5
(T)
Bài 4.a.Một dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng dài . Tại điểm M cách dây một khoảng 10cm có cảm ứng từ
B = 2.10
-5
T Tìm cường độ dòng điện trong dây ?
Chia sẻ bởi: 👨 Trịnh Thị Thanh
Chỉ thành viên Download Pro tải được nội dung này! Download Pro - Tải nhanh, website không quảng cáo! Tìm hiểu thêm