Logo Thư Viện Vật Lý
Banner Thư Viện Vật Lý

> > > Chương 4+5 - Từ trường - Cảm ứng điện từ - Ôn thi THPT quốc gia 2018 cho HS 2K

Chương 4+5 - Từ trường - Cảm ứng điện từ - Ôn thi THPT quốc gia 2018 cho HS 2K

* Nguyễn Đình Vụ - 836 lượt tải

Chuyên mục: Từ trường và Cảm ứng điện từ

Để download tài liệu Chương 4+5 - Từ trường - Cảm ứng điện từ - Ôn thi THPT quốc gia 2018 cho HS 2K các bạn click vào nút download bên dưới.

Mời bạn truy cập vào kho download tài nguyên với thư viện giáo án điện tử, thư viện đề kiểm tra - trắc nghiệm và nhiều tài nguyên quý giá khác nữa.

Nếu bạn thích tài liệu Chương 4+5 - Từ trường - Cảm ứng điện từ - Ôn thi THPT quốc gia 2018 cho HS 2K , click nút "Cảm ơn" hoặc "Thích" và chia sẻ cho bạn bè mình.

Hãy Đăng kí để nhận file mới qua email
Download reader Hướng dẫn

Tóm tắt lí thuyết, hệ thống công thức và bài tập trắc nghiệm chương 4+5 


► Like TVVL trên Facebook nhé!
Trắc nghiệm Online ABC Vật Lý - abc.thuvienvatly.com
Làm trắc nghiệm vật lý miễn phí. Vui như chơi Game. Click thử ngay đi.
Hỗ trợ  Upload
Thêm vào bộ sưu tập

Mã nhúng hiện file trên blog của bạn:

* Bạn muốn Viết công thức toán tại comment Facebook này, hãy đọc bài hướng dẫn tại đây: Cách gõ công thức toán trong Facebook
9 Đang tải...
Chia sẻ bởi: Nguyễn Đình Vụ
Ngày cập nhật: 21/05/2018
Tags: Từ trường, Cảm ứng điện từ
Ngày chia sẻ:
Tác giả Nguyễn Đình Vụ
Phiên bản 1.0
Kích thước: 691.50 Kb
Kiểu file: docx
Hãy đăng kí hoặc đăng nhập để tham gia bình luận

  • Tài liệu Chương 4+5 - Từ trường - Cảm ứng điện từ - Ôn thi THPT quốc gia 2018 cho HS 2K là file được upload bởi thành viên của Thư Viện Vật Lý như đã trình bày trên. Cộng đồng Thư Viện Vật Lý hết sức cảm ơn tác giả đã chia sẻ tài liệu này.

    Rất mong các bạn đóng góp bằng cách upload file để kho tài liệu của chúng ta thêm phong phú.

Dưới đây là phần văn bản trích từ tài liệu

Chú ý:

- Có thể font chữ sẽ không hiển thị đúng, bạn nên click nút download để tải về máy đọc cho hoàn thiện.

- Download bộ font .VnTimes, VNI-Times đầy đủ nếu máy bạn chưa có đủ font tiếng Việt.

CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG

Buổi 1+2: TỪ TRƯỜNG. CẢM ỨNG TỪ. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT. LỰC LORENXƠ

A.TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I.Từ trường.

1.Định nghĩa.

Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.

2.Hướng của từ trường.

-Từ trường định hướng cho cho các nam châm nhỏ.

-Qui ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

2.Đường sức từ.

46723308318500a.Định nghĩa.

-Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

-Qui ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó.

b.Các ví dụ về đường sức từ.

*Dòng điện thẳng rất dài:

-Có đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện.

-Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải: Để bàn 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 chỉ chiều của đường sức từ.

*Dòng điện tròn:

-Qui ước: Mặt nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào đó ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, còn mặt bắc thì ngược lại.

-Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy.

3.Các tính chất của đường sức từ.

+Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức.

+Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

+Chiều của đường sức từ tuân theo những qui tắc xác định.

+Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chổ có từ trường mạnh, thưa ở chổ có từ trường yếu.

II.Cảm ứng từ.

1.Cảm ứng từ.

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng diện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó.

2.Đơn vị cảm ứng từ.

Trong hệ SI đơn vị cảm ứng từ là tesla (T).

3.Véc tơ cảm ứng từ.

-Véc tơ cảm ứng từ

tại một điểm:

+Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

+Có độ lớn là:

4.Biểu thức tổng quát của lực từ.

56280057810500Lực từ

tác dụng lên phần tử dòng điện

đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là

:

+Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây dẫn

.

+Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa

.

+Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.

+Có độ lớn

với

III.Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt.

1.Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài.

-Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn.

-Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải.

-Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r là

2.Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn.

-Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu còn các đường khác là những đường cong có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.

-Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây:

với R là bán kính vòng dây.

-Khi dây dẫn điện (bọc chất cách điện mỏng) được quán sát thành cuộn dây tròn gồm N vòng, có bán kính R thì tại tâm O của cuộn dây:

3.Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ.

+Trong ống dây các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau.

+Cảm ứng từ trong lòng ống dây:

4.Từ trường của nhiều dòng điện.

Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy:

5.Lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song.

57435755461000-Xét hai dòng điện thẳng, song song. Gọi r là khoảng cách giữa hai dây,

lần lượt là cường độ dòng điện trong mỗi dây. Vì dây thứ nhất sinh ra một từ trường

tại vị trí dây thứ hai nên dây thứ hai chịu tác dụng của lực từ

có độ lớn

, với L là chiều dài dây thứ hai và

là góc hợp bởi

, với phương và chiều của

cho bởi quy tắc bàn tay trái. Vậy:

.

-Tương tự, ta cũng có hệ thức trên khi tính lực do dây thứ hai tác dụng lên dây thứ nhất. Trên hình, ta thấy nếu hai dòng điện cùng chiều thì

là lực hút. Ngược lại, nếu hai dòng điện ngược chiều thì

là lực đẩy.

IV.Lực Lo-ren-xơ.

1.Định nghĩa lực Lo-ren-xơ.

Mọi hạt mang điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực này được gọi là lực Lo-ren-xơ.

2.Xác định lực Lo-ren-xơ.

Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ

tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc

:

+Có phương vuông góc với

.

+Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của

khi

và ngược chiều

khi

. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra;

+Có độ lớn:

3.Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều.

a.Chú ý quan trọng.

Khi hạt điện tích q0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc

mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ

thì lực

luôn luôn vuông góc với

nên

không sinh công, động năng của hạt được bảo toàn nghĩa là độ lớn vận tốc của hạt không đổi, chuyển động của hạt là chuyển động đều.

b.Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều.

Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẳng trong mặt phẳng vuông góc với từ trường. Trong mặt phẳng đó lực Lo-ren-xơ

luôn vuông góc với vận tốc

, nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm:

Kết luận: Quỹ đạo của một hát điện tích trong một từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, là một đường tròn nằm trong mặt phẵng vuông góc với từ trường, có bán kính

B.NHỮNG LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN

1.Xác định từ trường của các dòng điện có hình dạng đặc biệt gây ra tại một điểm.

a.Từ trường của dòng điện thẳng.

Véc tơ cảm ứng từ

tại điểm M có:

+Phương: nằm trong mặt phẳng qua M và vuông góc với dòng điện, tiếp tuyến với đường tròn qua M có tâm ở dòng điện.

+Chiều: cùng chiều với đường sức từ qua điểm M (chiều của đường sức từ xác định bởi quy tắc nắm tay phải).

+Độ lớn:

với r là khoảng cách từ dòng điện đến M.

b.Từ trường của dòng điện tròn.

Véc tơ cảm ứng từ

tại tâm O của khung (cuộn) dây có:

+Phương vuông góc với mặt phẳng khung (cuộn) dây.

+Chiều: hướng từ mặt Nam sang mặt bắc của dòng điện tròn đó.

+Độ lớn:

với N là số vòng dây của khung (cuộn) dây, R là bán kính của khung (cuộn) dây đó.

c.Từ trường của ống dây (solenoid).

Từ trường trong lòng ống dây là từ trường đều. Tại mọi điểm trong lòng ống dây véc-tơ

có:

+Phương: song song với trục của ống dây.

+Chiều: xác định bởi quy tắc nắm tay phải: Tưởng tượng dùng bàn tay phải nắm lấy ống dây sao cho các ngón trỏ, ngón giữa, . . . hướng theo chiều dòng điện; khi đó ngón cái choãi ra cho ta chiều của đường sức từ.

+Độ lớn:

với N là số vòng dây và

là chiều dài của ống dây;

là số vòng dây trên mỗi mét dọc theo ống.

d.Gọi

là độ lớn cảm ứng từ của một điểm trong chân không (không khí) thì trong môi trường có độ từ thẩm

cảm ứng từ tại điểm đó có độ lớn

2.Xác định cảm ứng từ tổng hợp tại một điểm.

Cảm ứng từ tổng hợp tại một điểm được xác định bởi:

.

có thể được xác định bằng cách sau:

*Nếu

cùng phương:

-Cùng chiều:

-Ngược chiều:

*Nếu

vuông góc nhau:

*Nếu

cùng độ lớn và hợp với nhau một góc

:

*Tổng quát, khi

khác độ lớn và hợp với nhau một góc α. Theo định lý hàm số cosin ta có:

Hay:

c.Lưu ý: Đối với bài toán cực trị của điện trường thì ta sử dụng bất đẳng thức Cô-si:

Nếu

thì ta luôn có

.

Bất đẳng thức này còn được mở rộng cho ba số không âm a, b, c. Khi đó ta có: Nếu

thì ta có

.

d.Cảm ứng từ tổng hợp triệt tiêu.

Cảm ứng từ tổng hợp tại một điểm triệt tiêu khi:

Phương trình véc tơ trên thường được khảo sát theo một trong hai cách:

-Cộng lần lượt các véc tơ theo quy tắc hình bình hành, đưa hệ về còn hai véc tơ cảm ứng từ. Hai véc tơ này phải trực đối nhau (cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn).

3.Xác định lực từ tác dụng lên một đoạn dây điện.

-Áp dụng công thức tổng quát của định luật Ampe:

Lực từ

tác dụng lên phần tử dòng điện

đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là

:

+Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây dẫn

.

+Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa

.

+Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.

+Có độ lớn

với

+ Nhận thấy F có độ lớn cực đại

khi

, tức là khi

. Và

khi

hoặc

, tức là

.

4.Hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều.

a.Chiều của lực Lorentz:

-Được xác định bằng quy tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của

khi

và ngược chiều

khi

. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra.

-Chiều của lực Lorentz cũng có thể suy ra từ quy tắc vặn đinh ốc: xoay cái đinh ốc theo chiều từ vận tốc

đến cảm ứng từ

theo góc nhỏ hơn, chiều của lực Lorentz là chiều tiến của đinh ốc nếu điện tích

và chiều ngược lại nếu

.

b.Độ lớn của lực Lorentz:

trong đó

là góc hợp giữa

. Ta xét hai trường hợp thường gặp ở chương trình vật lí 11.

Hạt tích điện có phương chuyển động ban đầu vuông góc với đường sức từ, tức là

.

-Lực Lorentz vuông góc với

nên đóng vai trò là lực hướng tâm

, làm cho hạt chuyển động tròn đều: Quỹ đạo chuyển động của hạt là đường tròn có bán kính R, véctơ

tiếp tuyến với quỹ đạo và có độ lớn không đổi:

. Với gia tốc hướng tâm:

, gọi m là khối lượng của hạt, định luật II Newton cho:

-Bán kính của quỹ đạo chuyển động:

(Nhận xét rằng bán kính R tỉ lệ thuận với tỉ số

. Đây là nguyên tắc của phổ kế).

-Chu kì T của chuyển động tròn đều là thời gian để hạt được quay một vòng trên quỹ đạo, tức là thời gian để hạt đi được quãng đường bằng chu vi đường tròn:

hay

.

-Tần số

là số vòng hạt thực hiện được trong một đơn vị thời gian (1s):

, đơn vị của tần số là

hay Héc (Hz).

-Tốc độ góc:

Trường hợp

không vuông góc với

, ta phân tích

thành hai thành phần:

vuông góc

song song với

:

. Thành phần

làm cho hạt chuyển động tròn, thành phần

không gây ra lực từ (

) nhưng làm cho hạt chuyển động thẳng đều. Vậy chuyển động của hạt vừa xoay tròn, vừa thẳng. Đó là chuyển động xoắn ốc.

3.Khi hạt tích điện chuyển động trong điện trường đều nếu không kể đến tác dụng của trọng lực thì ta luôn có:

.

C.VÍ DỤ

Bài 1. Dòng điện thẳng có cường độ

đặt trong không khí.

a.Tính cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 4cm. (ĐS:

)

b.Cảm ứng từ tại N bằng

. Tính khoảng cách từ N đến dòng điện. (ĐS: 10cm)

Bài 2. Dòng điện có cường độ

chạy cùng chiều qua hai dây dẫn thẳng (có phủ lớp cách điện mỏng) chập lại. Tính cảm ứng từ do hai dây này gây ra tại nơi cách chúng 5cm. (ĐS:

)

Bài 3. Một cuộn dây tròn bán kính

gồm 100 vòng dây quấn nối tiếp nhau, đặt trong không khí có dòng điện I đi qua mỗi vòng dây. Từ trường ở tâm vòng dây là

. Tìm I. (ĐS: 0,4A)

Bài 4. Dòng điện

chạy trong dây dẫn tròn bán kính R. Biết cảm ứng từ ở tâm vòng dây là

. Tìm bán kính của vòng dây. (ĐS: 5cm)

Bài 5. Một khung dây hình tròn, đường kính 50cm, gồm N vòng dây có dòng điện

chạy qua. Biết cảm ứng từ ở tâm khung dây là

. Tìm số vòng dây của khung. (ĐS: 40 vòng)

Bài 6. Một ống dây hình trụ dài 25cm cuốn đều đăn 1500 vòng dây cách điện với nhau, có dòng điện

chạy qua. Tìm cảm ứng từ ở trong lòng ống dây. (ĐS:

)

Bài 7. Một ống dây hình trụ (solenoid) dài 20cm, đường kính 2cm. Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300cm được quấn đều theo chiều dài của ống. Ống dây không có lõi và đặt trong không khí. Cường độ dòng điện đi qua dây dẫn là

. Tìm cảm ứng từ trong ống dây. (ĐS: 0,015T)

Bài 8. Dùng một dây đồng đường kính 0,8mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình trụ có đường kính 2cm, chiều dài 40cm để làm một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Muốn từ trường có cảm ứng từ bên trong ống dây bằng

thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng

. (ĐS: 4,4V)

Bài 9. Hai dòng điện thẳng dài D1, D2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng

, có dòng điện cùng chiều

đi qua. Tìm cảm ứng từ tại:

a.M cách D1 và D2 khoảng

. (ĐS: 0)

b.N cách D1 20cm; cách D2 10cm. (ĐS:

)

c.P cách D1 8cm; cách D2 6cm. (ĐS:

)

Bài 10. Hai dây dẫn thẳng rất dài song song với nhau, cách nhau 14cm trong không khí. Dòng điện chạy trong dây có cường độ

. Xác định véc tơ cảm ứng từ tại M cách mỗi dây 25cm trong trường hợp hai dòng điện:

a.Cùng chiều. (ĐS:

)

b.Ngược chiều. (ĐS:

)

Bài 11. Hai dây dẫn thẳng rất dài song song với nhau, đặt cách nhau 8cm trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây là

và ngược chiều nhau. Tìm cảm ứng từ tại:

a.O cách mỗi dây 4cm. (ĐS:

)

b.M cách mỗi dây 5cm. (ĐS:

)

Bài 12. Hai dòng điện thẳng

vuông góc với nhau trong không khí. Khoảng cách ngắn nhất giữa chúng là 4cm. Tìm cảm ứng từ tại điểm cách mỗi dòng điện 2cm. (ĐS:

)

Bài 13. Hai dây dẫn thẳng rất dài song song trong không khí, cách nhau khoảng 6cm, có các dòng điện

ngược chiều nhau. Tìm vị trí có cảm ứng từ tổng hợp bằng không. (ĐS:

)

Bài 14. Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 6cm, có các dòng điện

đi qua. Định vị trí những điểm có cảm ứng từ tổng hợp triệt tiêu. Xét hai trường hợp:

a.Hai dòng điện cùng chiều. (ĐS:

)

b.Hai dòng điện ngược chiều. (ĐS:

)

5415915-67945

I1

I1

M

O

y

x

I1

I1

M

O

y

x

Bài 15. Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí vuông góc với nhau (cách điện với nhau) và nằm trong cùng một mặt phẳng. Cường độ dòng điện qua hai dây

.

a.Xác định cảm ứng từ gây ra bởi hai dòng điện tại M trong mặt phẳng của hai dòng điện, có tọa độ (x,y) như hình vẽ, với

. (ĐS:

)

b.Xác định vị trí những điểm có cảm ứng từ tổng hợp triệt tiêu.

524510055181500

Bài 16. Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trừ một đoạn ở giữa dây uốn thành một vòng tròn bán kính 1,5cm. Cho dòng điện 3A chạy trong dây dẫn. Xác định cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng, chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau. (ĐS:

)

Bài 17. Một đoạn dây dẫn có chiều dài

mang dòng điện I đặt trong một từ trường đều B. Hãy thực hiện các tính toán.

a.

. Tìm

 ? (ĐS: 0,001N)

b.

. Tìm I. (ĐS: 28,3A)

c.

.Tìm

 ? (ĐS: 0,02T)

d.

. Tìm

 ? (ĐS: dọc theo dây dẫn)

Bài 18. Giữa hai cực của một nam châm chữ U có một từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ

thẳng đứng hướng xuống;

. Người ta treo một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài 5cm, khối lượng 5g nằm ngang trong từ trường bằng hai dây dẫn mảnh nhẹ. Tìm góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng khi cho dòng điện có

đi qua dây. Lấy

. (ĐS : 450)

Bài 19. Một đoạn dây điện thẳng, có chiều dài

và khối lượng

được treo bởi hai dây nhẹ PQ nằm ngang trong từ trường đều thẳng đứng hướng lên, và có cảm ứng từ

. Khi có dòng điện cường độ I chạy qua MN, hai dây treo MN hợp với phương thẳng đứng một góc

. Cho gia tốc trọng trường

.

a.Tính cường độ dòng điện I và lực căng dây tác dụng lên dây treo. (ĐS:

)

b.Nếu từ trường có phương nằm ngang, hướng sang phải. Tính cường độ dòng điện nhỏ nhất để dây MN có thể được nâng thẳng đứng lên trên. Xác định chiều của dòng điện khi này. (ĐS:

)

5314315707390

M

N

M

N

Bài 20. Một dây dẫn thẳng MN chiều dài

, khối lượng của một đơn vị dài của dây là

. Dây được treo bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng và đặt trong từ trường đều có

vuông góc với mặt phẳng chứa MN và dây treo,

. Cho dòng điện I qua dây.

a.Định chiều và độ lớn của I để lực căng của các dây treo bằng không. (ĐS: từ M đến N ; 10A)

b.Cho

có chiều từ N đến M. Tính lực căng của mối dây treo. (ĐS: 0,13N)

Bài 21. Một electron bay vào một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức từ với vận tốc

. Tính cảm ứng từ của từ trường, biết rằng electron chuyển động trong từ trường theo một đường tròn bán kính 2cm. Cho điện tích của electron là

. (ĐS:

)

Bài 22. Một proton chuyển động theo một quỹ đạo hình tròn bán kính 5cm trong một từ trường đều có

. Cho điện tích và khối lượng của proton lần lượt là:

.

a.Xác định vận tốc của proton. (ĐS:

)

b.Xác định chu kì chuyển động của proton. (ĐS:

)

Bài 23. Một proton và một electron cùng chuyển động vào một từ trường đều có cảm ứng từ

, theo phương vuông góc với các đường sức từ với vận tốc

. Cho biết proton và electron có điện tích lần lượt là

và có khối lượng lần lượt là

.

a.Tính độ lớn lực Lorentz tác dụng lên mỗi hạt. (ĐS:

)

b.So sánh và tính bán kính quỹ đạo cũng như chu kì chuyển động của mỗi hạt trên quỹ đạo. Vẽ các quỹ đạo này. (ĐS:

)

Bài 24. Một proton có khối lượng

và điện tích

chuyển động trong một từ trường đều, vạch ra quỹ đạo là nửa đường tròn đường kính

với vận tốc đầu

vuông góc với cảm ứng từ

. Cho biết

.

485730541701

P

Q

R

P

Q

R

a.Xác định chiều của

và tính vận tốc

của proton cũng như thời gian để proton chuyển động từ P đến Q. (ĐS:

)

b.Một hạt thứ hai có khối lượng

, cũng mang điện tích

, có cùng động năng với proton thứ nhất khi đến điểm P với vận tốc

cũng vuông góc với

. Hạt thứ hai vạch quỹ đạo là nửa đường tròn đường kính

. Thiết lập hệ thức giữa

. Suy ra khối lượng

. (ĐS:

)

Bài 25. Một electron có động năng

chuyển động vào một vùng từ trường đều có phương vuông góc với vận tốc của electron và có cảm ứng từ

. Bán kính quỹ đạo tròn của elecrtron này đo được bằng 9,90cm. Cho điện tích của electron

.

a.Hãy tính khối lượng của electron và suy ra độ lớn vận tốc của electron này. (ĐS:

)

b.Tính chu kì của chuyển động tròn của electron trên quỹ đạo. (ĐS:

)

D.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

1. Mọi từ trường đều phát sinh từ

A. Các nguyên tử sắt.B. Các nam châm vĩnh cửu.

C. Các mômen từ.D. Các điện tích chuyển động.

2. Một nam châm vĩnh cửu không tác dụng lực lên

A. Thanh sắt chưa bị nhiễm từ.B. Thanh sắt đã bị nhiễm từ.

C. Điện tích không chuyển động.D. Điện tích chuyển động.

3. Cảm ứng từ bên trong ống dây dài không phụ thuộc vào

A. Môi trường trong ống dây.B. Chiều dài ống dây.

C. Đường kính ống dây. D. Dòng điện chạy trong ống dây.

4. Khi một lỏi sắt từ được luồn vào trong ống dây dẫn diện, cảm ứng từ bên trong lòng ống dây

A. Bị giảm nhẹ chút ít.B. Bị giảm mạnh.

C. Tăng nhẹ chút ít.D. Tăng mạnh.

5. Hai dây dẫn thẳng, dài song song mang dòng điện ngược chiều là I1, I2. Cảm ứng từ tại điểm cách đều hai dây dẫn và nằm trong mặt phẵng chứa hai dây dẫn là

A. B = B1 + B2. B. B = |B1 - B2|. C. B = 0. D. B = 2B1 - B2.

6. Hai dây dẫn thẳng, dài song song mang dòng điện cùng chiều là I1, I2. Cảm ứng từ tại điểm cách đều hai dây dẫn và nằm trong mặt phẵng chứa hai dây dẫn là

A. B = B1 + B2. B. B = |B1 - B2|. C. B = 0. D. B = 2B1 - B2.

7. Đặt một dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện 20 A trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với dây, người ta thấy mỗi 50 cm của dây chịu lực từ là 0,5 N. cảm ứng từ có độ lớn là

A. 5 T.B. 0,5 T.C. 0,05 T.D. 0,005 T.

8. Khi một electron bay vào vùng từ trường theo quỹ đạo song song với các đường sức từ, thì

A. Chuyển động của electron tiếp tục không bị thay đổi.

B. Hướng chuyển động của electron bị thay đổi.

C. Vận tốc của electron bị thay đổi.

D. Năng lượng của electron bị thay đổi.

9. Một vòng dây tròn bán kính 30 cm có dòng điện chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm vòng dây là 3,14.10-5 T. Cường độ dòng điện chạy trong vòng dây là

A. 5 A.B. 10 A.C. 15 A.D. 20 A.

10. Một dòng điện 20 A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại điểm cách dây 10 cm là

A. 10-5T.B. 2. 10-5T.C. 4. 10-5T.D. 8. 10-5T.

11. Hai dây dẫn thẳng, dài vô hạn trùng với hai trục tọa độ vuông góc xOy, có các dòng điện I1 = 2 A, I2 = 5 A chạy qua cùng chiều với chiều dương của các trục toạ độ. Cảm ứng từ tại điểm A có toạ độ x = 2 cm, y = 4 cm là

A. 10-5 T.B. 2. 10-5 T.C. 4. 10-5 T.D. 8. 10-5 T.

12. Khi một electron bay vào vùng từ trường theo quỹ đạo vuông góc với các đường sức từ, thì

A. Chuyển động của electron tiếp tục không bị thay đổi.

B. Hướng chuyển động của electron bị thay đổi.

C. Độ lớn vận tốc của electron bị thay đổi.

D. Năng lượng của electron bị thay đổi.

13. Khi hai dây dẫn thẳng, đặt gần nhau, song song với nhau và có hai dòng điện cùng chiều chạy qua thì

A. Chúng hút nhau.B. Chúng đẩy nhau.

C. Lực tương tác không đáng kể.D. Có lúc hút, có lúc đẩy.

14. Từ trường của thanh nam châm thẳng giống với từ tường tạo bởi

A. Một dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua.

B. Một chùm electron chuyển động song song với nhau.

C. Một ống dây có dòng điện chạy qua.

D. Một vòng dây có dòng điện chạy qua.

15. Một khung dây dẫn có dòng điện chạy qua nằm trong từ trường luôn luôn có xu hướng quay mặt phẵng của khung dây đến vị trí

A. Vuông góc với các đường sức từ.

B. Song song với các đường sức từ.

C. Song song hoặc vuông góc với đường sức từ tuỳ theo chiều dòng điện chạy trong khung dây.

D. Tạo với các đường sức từ góc 450.

16. Hai dây dẫn thẳng, đặt gần nhau, song song với nhau có dòng điện chạy qua tương tác với nhau một lực khá lớn vì

A. Hai dây dẫn có khối lượng.

B. Trong hai dây dẫn có các điện tích tự do.

C. Trong hai dây dẫn có các ion dương dao động quanh nút mạng

D. Trong hai dây dẫn có các electron tự do chuyển động có hướng.

17. Dùng nam châm thử ta có thể biết được

A. Độ mạnh yếu của từ trường nơi đặt nam châm thử.

B. Dạng đường sức từ nơi đặt nam châm thử.

C. Độ lớn và hướng của véc tơ cảm ứng từ nơi đặt nam châm thử.

D. Hướng của véc tơ cảm ứng từ nơi đặt nam châm thử.

18. Tương tác giữa điện tích đứng yên và điện tích chuyển động là

A. Tương tác hấp dẫn. B. Tương tác điện.

C. Tương tác từ. D. Vừa tương tác điện vừa tương tác từ.

19. Kim nam cham của la bàn đặt trên mặt đất chỉ hướng Bắc - Nam địa lí vì

A. Lực hấp dẫn Trái Đất tác dụng lên kim nam châm, định hướng cho nó.

B. Lực điện của Trái Đất tác dụng lên kim nam châm, định hướng cho nó.

C. Từ trường của Trái Đất tác dụng lên kim nam châm, định hướng cho nó.

D. Vì một lí do khác chưa biết.

20. Một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều. Lực từ lớn nhất tác dụng lên đoạn dây dẫn khi

A. Đoạn dây dẫn đặt song song với các đường sức từ.

B. Đoạn dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ.

C. Đoạn dây dẫn đặt hợp với các đường sức từ góc 450.

D. Đoạn dây dẫn đặt hợp với các đường sức từ góc 600.

21. Đoạn dây dẫn dài 10 cm mang dòng điện 5 A đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,08 T. Đoạn dây đặt vuông góc với các đường sức từ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây là

A. 0,01 N.B. 0,02 N.C. 0,04 N.D. 0 N.

22. Đoạn dây dẫn dài 10cm mang dòng điện 5 A đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,08 T. Đoạn dây đặt hợp với các đường sức từ góc 300. Lực từ tác dụng lên đoạn dây là

A. 0,01 N.B. 0,02 N.C. 0,04 N.D. 0,05 N.

23. Một hạt mang điện tích q = 3,2.10-19 C bay vào trong từ trường đều, cảm ứng từ B = 0,5 T, với vận tốc v = 106 m/s theo phương vuông góc với các đường sức từ. Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là:

A. 0.B. 1,6.10-13 N.C. 3,2.10-13 N.D. 6,4.10-13 N.

24. Một dòng điện 20 A chạy trong một dây dẫn thẳng, dài đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn 20 cm là

A. 10-5 T.B. 2.10-5 T.C. 4.10-5 T.D. 8.10-5 T.

25. Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài trong không khí. Cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn 10 cm là 4.10-5 T. Cảm ứng từ tại điểm cách dây 40 cm là

A. 10-5 T.B. 2.10-5 T.C. 4.10-5 T.D. 8.10-5 T.

26. Hai dây dẫn thẳng, dài đặt song song với nhau trong không khí cách nhau 16 cm có các dòng điện I1 = I2 = 10 A chạy qua cùng chiều nhau. Cảm ứng từ tại điểm cách đều hai dây dẫn 8 cm là

A. 0.B. 10-5 T.C. 2,5.10-5 T.D. 5. 10-5 T.

27. Hai dây dẫn thẳng, dài đặt song song với nhau trong không khí cách nhau 16 cm có các dòng điện I1 = I2 = 10 A chạy qua ngược chiều nhau. Cảm ứng từ tại điểm cách đều hai dây dẫn 8 cm là

A. 0.B. 10-5 T.C. 2,5.10-5 T.D. 5. 10-5 T.

28. Khung dây tròn bán kính 30 cm có 10 vòng dây. Cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là 0,3 A. Cảm ứng từ tại tâm khung dây là

A. 10-6 T.B. 3,14.10-6 T.C. 6,28.10-6 T.D. 9,42.10-6 T.

29. Một ống dây dài 20 cm, có 1200 vòng dây đặt trong không khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây là 75.10-3 T. Cường độ dòng điện chạy trong ống dây là

A. 5 A.B. 10 A.C. 15 A.D. 20 A.

30. Một ống dây dài 20 cm, có 2400 vòng dây đặt trong không khí. Cường độ dòng điện chạy trong các vòng dây làg 15 A. Cảm ứng từ bên trong ống dây là

A. 28. 10-3 T.B. 56. 10-3 T.C. 113. 10-3 T.D. 226. 10-3 T.

31. Một electron bay vào trong từ trường đều, cảm ứng từ B = 1,2 T. Lúc lọt vào trong từ trường vận tốc của hạt là 107 m/s và hợp thành với đường sức từ góc 300. Lực Lorenxơ tác dụng lên electron là

A. 0.B. 0,32.10-12N.C. 0,64.10-12N.D. 0,96.10-12N.

32. Một khung dây tròn bán kính R = 5 cm, có 12 vòng dây có dòng điện cường độ I = 0,5 A chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm vòng dây là

A. 24.10-6 T. B. 24.10-6 T.C. 24.10-5 T.D. 24.10-5 T.

33. Chọn câu đúng.

A. Chỉ có từ trường mới làm lệch được quỹ đạo chuyển động của electron.

B. Chỉ có điện trường mới làm lệch được quỹ đạo chuyển động của electron.

C. Từ trường và điện trường không thể làm lệch quỹ đạo chuyển động của electron.

D. Từ trường và điện trường đều có thể làm lệch được quỹ đạo chuyển động của electron.

34. Một dây dẫn thẳng, dài có dòng điện I = 12 A chạy qua được đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại điểm cách dây 5 cm là

A. 1,2.10-5T.B. 2,4.10-5T.C. 4,8.10-5T.D. 9,6.10-5T.

35. Trong các trường hợp sau đây trường hợp nào là tương tác từ

A. Trái Đất hút Mặt Trăng.

B. Lược nhựa sau khi cọ xát với dạ có thể hút những mẫy giấy vụn.

C. Hai quả cầu tích điện đặt gần nhau.

D. Hai dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt gần nhau.

36. Một dòng điện cường độ I = 5 A chạy trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại điểm M có giá trị B = 4.10-5 T. Điểm M cách dây

A. 1 cm.B. 2,5 cm.C. 5 cm.D. 10 cm.

37. Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây 10 cm có giá trị B = 2.10-5 T. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn là

A. 2 A.B. 5 A.C. 10 A.D. 15 A

38. Một hạt mang điện tích q = 4.10-10 C, chuyển động với vận tốc 2.105 m/s trong từ trường đều. Mặt phẵng quỹ đạo của hạt vuông góc với véc tơ cảm ứng từ. Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là f = 4.10-5 N. Cảm ứng từ B của từ trường là:

A. 0,05 T.B. 0,5 T.C. 0,02 T.D. 0,2 T.

39. Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều. Mặt phẵng quỹ đạo của hạt vuông góc các đường sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 1,6.106 m/s thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là f1 = 2.10-6 N. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 4.107 m/s thì lực Lorenxơ f2 tác dụng lên hạt là

A. 4.10-6 N.B. 4. 10-5 N.C. 5.10-6 N.D. 5.10-5 N.

40. Một hạt (điện tích 3,2.10-19C) bay với vận tốc 107m/s theo phương vuông góc với các đường sức từ của từ trường đều có cảm ứng từ B = 1,8 T. Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là

A. 5,76.10-12 N. B. 57,6.10-12 N.C. 0,56.10-12 N. D. 56,25.10-12 N.

41. Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường

A. Vuông góc với đường sức từ.

B. Nằm theo hướng của đường sức từ.

C. Nằm theo hướng của lực từ.

D. Không có hướng xác định.

42. Chọn câu trả lời sai.

A. Tương tác giữa dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ.

B. Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ.

C. Xung quanh 1 điện tích đứng yên có điện trường và từ trường.

D. Ta chỉ vẽ được một đường sức từ qua mỗi điểm trong từ trường.

43. Trong một nam châm điện, lỏi của nam châm có thể dùng là

A. Kẻm.B. Sắt non.C. Đồng.D. Nhôm.

44. Một dây dẫn thẳng, dài có dòng điện chạy qua được đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại điểm cách dây 5 cm là 1,2.10-5 T. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn là

A. 1A.B. 3A.C. 6A.D. 12A.

45. Để xác định 1 điểm trong không gian có từ trường hay không, ta

A. Đặt tại đó một điện tích.B. Đặt tại đó một kim nam châm.

C. Đặt tại đó một sợi dây dẫn.D. Đặt tại đó một sợi dây tơ.

46. Một đoạn dây có dòng điện được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ

. Để lực từ tác dụng lên dây đạt giá trị cực đại thì góc giữa dây dẫn và

phải bằng

A. = 00.B. = 300.C. = 600.D. = 900.

47. Một đoạn dây có dòng điện được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ

. Để lực từ tác dụng lên dây có giá trị cực tiểu thì góc giữa dây dẫn và

phải bằng

A. = 00.B. = 300.C. = 600.D. = 900.

48. Một dòng điện cường độ I = 3 A chạy trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong không khí gây ra cảm ứng từ tại điểm M là BM = 6.10-5 T. Khoảng cách từ M đến dây dẫn là

A. 1 cm.B. 3,14 cm.C. 10 cm.D. 31,4 cm.

49. Khung dây tròn bán kính 31,4 cm có 10 vòng dây quấn cách điện với nhau, có dòng điện I chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm khung dây là 2.10-5 T. Cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là

A. 1 mA.B. 10 mA.C. 100 mA.D. 1 A.

50. Một ống dây dài l = 25 cm có dòng điện I = 0,5 A chạy qua đặt trong không khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây là 6,28.10-3 T. Số vòng dây được quấn trên ống dây là

A. 1250 vòng. B. 2500 vòng. C. 5000 vòng. D. 10000 vòng

Chương V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Buổi 3: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. TỰ CẢM

A.TÓM TẮT KIẾN THỨC

I.Từ thông.

1.Định nghĩa.

Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều xác định bởi:

Trong đó là góc hợp giữa pháp tuyến

.

2.Đơn vị từ thông.

Trong hệ SI đơn vị từ thông là vêbe (Wb):

II.Hiện tượng cảm ứng điện từ.

1.Khái niệm:

-Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

-Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

2.Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng.

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín. Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên.

3.Dòng điện Fu-cô.

Một khối kim loại chuyển động trong từ trường howcj đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian thì trong thể tích của chúng cuất hiện dòng điện cảm ứng - những dòng điện Fu-cô. Theo định luật Len-xơ, những dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự chuyển dời, vì vậy khi chuyển động trong từ trường, trên bánh xe và trên khối kim loại xuất hiện những lực từ có tác dụng cản trở chuyển động của chúng, những lực ấy gọi là lực hãm điện từ.

.Tính chất và công dụng của dòng Fu-cô

-Mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của những lực hãm điện từ. Tính chất này được ứng dụng trong các bộ phanh điện từ của những ôtô hạng nặng.

-Dòng điện Fu-cô gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Jun - Len-xơ trong khối kim loại đặt trong từ trường biến thiên. Tính chất này được ứng dụng trong các lò cảm ứng để nung nóng kim loại.

-Trong nhiều trường hợp dòng điện Fu-cô gây nên những tổn hao năng lượng vô ích. Để giảm tác dụng của dòng Fu-cô, người ta có thể tăng điện trở của khối kim loại.

-Dòng Fu-cô cũng được ứng dụng trong một số lò tôi kim loại.

III.Suất điện động cảm ứng trong mạch kín.

1.Định nghĩa.

Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

2.Định luật Fa-ra-đây.

Suất điện động cảm ứng:

Nếu chỉ xét về độ lớn của eC thì:

Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

IV.Tự cảm.

1.Từ thông riêng qua một mạch kín.

-Từ thông riêng của một mạch kín có dòng điện chạy qua:

-Độ tự cảm của một ống dây:

. Trong đó µ là độ từ thẩm của môi trường, N là số vòng dây của ống,

là chiều dài của ống và S là diện tích tiết diện của ống.

-Đơn vị của độ tự cảm là henri (H):

2.Hiện tượng tự cảm.

1.Định nghĩa.

Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

2.Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm.

a)Ví dụ 1: Khi đóng khóa K, đèn 1 sáng lên ngay còn đèn 2 sáng lên từ từ.

-Giải thích: Khi đóng khóa K, dòng điện qua ống dây và đèn 2 tăng lên đột ngột, khi đó trong ống dây xuất hiện suất điện động tự cảm có tác dụng cản trở sự tăng của dòng điện qua L. Do đó dòng điện qua L và đèn 2 tăng lên từ từ.

b)Ví dụ 2: Khi đột ngột ngắt khóa K, ta thấy đèn sáng bừng lên trước khi tắt.

-Giải thích: Khi ngắt K, dòng điện

giảm đột ngột xuống 0. Trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng cùng chiều với

ban đầu, dòng điện này chạy qua đèn và vì K ngắt đột ngột nên cường độ dòng cảm ứng khá lớn, làm cho đén sáng bừng lên trước khi tắt.

3.Suất điện động tự cảm.

a.Suất điện động tự cảm.

-Suất điện động cảm ứng trong mạch xuát hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.

-Biểu thức suất điện động tự cảm:

-Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

a.Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm.

Khi có một dòng điện cường độ I chạy qua ống dây, ngoài năng lượng tiêu hao do điện trở R của mạch điện, đẵ có một năng lượng điện tiêu hao để tạo ra suất điện động tự cảm

. Năng lượng này được tích trữ trong ống dây và đó là năng lượng từ trường:

B.NHỮNG LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN

1. Xác định chiều dòng điện cảm ứng.

Áp dụng định luật Lenxơ.

*Cụ thể:

-Nếu

tăng, dòng điện cảm ứng

tạo ra từ trường

ngược chiều từ trường ban đầu

.

-Nếu

giảm, dòng điện cảm ứng

tạo ra từ trường

cùng chiều từ trường ban đầu

.

-Xác định chiều dòng điện cảm ứng bằng quy tắc nắm tay phải.

2. Xác định từ thông, suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng.

a.Từ thông.

-Để tính từ thông xuyên qua một khung dây dẫn phẳng gồm N vòng dây ta áp dụng công thức:

với α là góc hợp bởi pháp tuyến

của mặt phẳng khung dây và véc tơ cảm ứng từ

. Lưu ý ta thường chọn chiều của

sao cho góc α hợp bởi

là góc nhọn.

-Từ

ta thấy

khi

khi

vuông góc với mặt phẳng khung dây.

khi

song song với mặt phẳng khung dây.

b.Suất điện động cảm ứng.

-Xác định thời gian biến thiên:

-Xác định nguyên nhân biến thiên của từ thông từ công thức:

-Tính độ biến thiên từ thông:

-Suất điện động cảm ứng được xác định:

c.Lưu ý: Cách tính diện tích của một số hình phẳng.

-Hình chữ nhật có hai cạnh a và b:

-Hình vuông có cạnh là a:

-Hình tròn có bán kính R:

3. Độ tự cảm và suất điện động tự cảm.

-Độ tự cảm của ống dây dẫn hình trụ không có lõi thép (xôlênôit):

Trong đó:

+N là số vòng dây của ống.

+

là chiều dài của ống dây.

+S là diện tích một vòng dây.

+

là số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống dây.

+

là thể tích của ống dây.

-Từ thông riêng của một mạch điện:

-Suất điện động tự cảm trong mạch điện:

, với

được gọi là tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện (có đơn vị là

); trong đó

. Nếu chỉ tính độ lớn thì

4789524299263

N

S

N

S

-Năng lượng từ trường trong ống dây:

C.VÍ DỤ

5029417338033

G

E, r

R

M

P

N

Q

A

C

G

E, r

R

M

P

N

Q

A

C

Bài 1. Cho hệ thống như hình vẽ. Khi nam châm đi lên, dòng điện cảm ứng trong vòng dây dẫn có chiều nào? Vòng dây dẫn sẽ chuyển động theo chiều nào?

-1905-3175

S

N

00

S

N

Bài 2. Một nam châm được đưa lại gần một vòng dây dẫn như hình vẽ. Hỏi dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều nào? Vòng dây sẽ di chuyển về phía nào?

Bài 3. Một thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi ta giảm giá trị của điện trở R trong mạch A (cho con chạy của biến trở đi xuống).

545098287801

300

300

Bài 4. Một vòng dây dẫn tròn có bán kính 10cm, điện trở 0,2Ωđặt nghiêng một góc 300 so với

,

như hình vẽ. Xác định suất điện động cảm ứng, độ lớn và chiều dòng điện cảm ứng trong vòng dây nếu trong thời gian 0,01s, từ trường:

a.Giảm đều từ giá trị B xuống đến 0. (ĐS:

)

b.Tăng đều từ 0 lên đến B. (ĐS:

)

Bài 5. Cuộn dây có 100 vòng, diện tích mỗi vòng là 300cm2 có trục song song với

của từ trường đều,

. Quay đều cuộn để sau 0,5s trục của nó vuông góc với

. Tính suất điện động cảm ứng trung bình trong cuộn dây. (ĐS: 1,2V)

Bài 6. Vòng dây bằng đồng có điện trở suất

, đường kính vòng dây là 20cm, tiết diện dây dẫn là 5mm2. Vòng dây được đặt vuông góc với

của từ trường đều. Tính tốc độ biến thiên của từ thông qua cuộn dây khi dòng điện cảm ứng trong vòng dây là 2A. (ĐS:

Bài 7. Một khung dây dẫn phẳng, tròn bán kính

, gồm 20 vòng dây dẫn bọc chất cách điện mỏng quấn sát nhau, được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ

, sao cho lúc đầu véctơ pháp tuyến

của khung cùng phương, cùng chiều với

. Quay đều khung một góc 1200 quanh trục quay là một đường kính nằm ngang trong thời gian 0,100s.

a.Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây trong thời gian khung quay. Suy ra suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây khi quay. (ĐS:

)

b.Cho biết điện trở của khung dây dẫn là 0,400Ω. Xác định chiều và tính cường độ dòng điện cảm ứng trong khung khi khung quay và khi khung dừng quay. (ĐS:

)

Bài 8. Một khung dây dẫn hình vuông cạnh 0,20m gồm 50 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ

, sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Tính suất điện động cảm ứng trong khunng dây nếu trong khoảng thời gian 0,10s ta:

a.tăng gấp đôi độ lớn của B. (ĐS: -10V)

b.triệt tiêu từ trường. (ĐS: 10V)

c.đảo ngược chiều của từ trường. (ĐS; 20V)

d.quay khung dây một góc 900. (ĐS: 10V)

Bài 9. Cuộn dây kim loại (có điện trở suất

),

vòng có đường kính 10cm, tiết diện dây 0,2mm2 có trục song song với

của từ trường đều. Tốc độ biến thiên từ thông

. Cho

.

a.Nối hai đầu cuộn dây với mọt tụ điện có

. Tính điện tích của tụ điện. (ĐS:

)

b.Nối hai đầu cuộn dây với nhau. Tính cường độ dòng điện cảm ứng và công suất nhiệt trong cuộn dây. (ĐS:

)

Bài 10. Vòng dây dẫn diện tích

, điện trở

quay đều trong từ trường đều

, trục quay là một đường kính của vòng dây và vuông góc với

. Tính cường độ trung bình trong vòng dây và điện lượng qua tiết diện của vòng dây nếu trong thời gian

, góc

thay đổi từ 600 đến 900. (ĐS: 0,05A; 0,025C)

Bài 11. Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm

vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10cm; dây dẫn có diện tích tiết diện

, điện trở suất

. Ống dây được đặt trong một từ trường đều, véc tơ cảm ứng từ

song song với trục của hình trụ, có độ lớn tăng đều với thời gian theo quy luật

.

a.Nối hai đầu ống dây vào một tụ điện có

, hãy tính năng lượng của tụ điện. (ĐS:

)

b.Nối đoản mạch hai đầu ống dây, hãy tính công suất tỏa nhiệt trong ống dây. (ĐS:

)

Bài 12. Một ống dây có bán kính 3,5cm gồm 400 vòng dây và dài 20cm.

a.Tính độ tự cảm của ống dây trên. (ĐS: 2mH)

b.Để suất điện động tự cảm trong ống dây có độ lớn bằng 70mV, tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện phải bằng bao nhiêu? Nếu cường độ dòng điện bắt đầu tăng từ không thì sau 0,20s, cường độ này bằng bao nhiêu? (ĐS: 35A/s; 7,0A)

Bài 13. Tính độ tự cảm của ống dây biết sau thời gian 0,01s dòng điện trong mạch tăng đều từ 1A đến 2,5A và suất điện động tự cảm là 30V. (ĐS: 0,2H)

Bài 14. Tính năng lượng từ trường của xôlênôit có độ tự cảm 0,008H và dọng điện có cường độ 2A đi qua. (ĐS: 0,016J)

Bài 15. Một ống dây dài 31,4cm, có 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng là

, có dòng điện 2A đi qua.

a.Tính từ thông qua mỗi vòng dây. (ĐS:

)

b.Tính suất điện động tự cảm trong ống dây khi ngắt dòng điện trong thời gian 0,1s, suy ra độ tự cảm của cuộn dây. (ĐS:

)

Bài 16. Một suất điện động tự cảm có độ lớn 24mV xuất hiện trong ống dây gồm 500 vòng dây khi tốc độ tốc độ biến thiên của dòng điện bằng 10A/s.

a.Tính từ thông gửi qua mỗi vòng dây vào thời điểm

mà cường độ dòng điện bằng 4,0A. (ĐS: 9,6mWb)

b.Tính độ biến thiên của năng lượng từ trường trong ống dây sau khoảng thời gian 0,20s kể từ thời điểm

ở trên. (ĐS: 24J)

Bài 17. Một ống dây gồm 400 vòng dây có độ tự cảm 3,50mH. Cho biết dòng điện đi qua ống có cường độ tức thời được tính

.

a.Tính suất điện động tự cảm trung bình xuất hiện trong ống dây trong khoảng thời gian từ

đến

. (ĐS: 0,0476V)

b.Tính từ thông cực đại của từ trường do dòng điện trên sinh ra khi đi qua mỗi vòng dây. (ĐS:

)

Bài 18. Một cuộn tự cảm có

được nối với một nguồn điện có

. Hỏi sau thời gian bao lâu tính từ lúc nối vào nguồn điện, cường độ dòng điện qua cuộn dây tăng lên đến 5A? Giả sử cường độ dòng điện tăng đều theo thời gian. (ĐS: 2,5s)

Bài 19. Một cuộn dây tự cảm có

cùng mắc nối tiếp với một điện trở

vào một nguồn điện có

. Xác định tốc độ biến thiên của dòng điện i tại:

a.Thời điểm ban đầu ứng với cường độ

. (ĐS:

)

5280559193675

R

L

K

E,r

R

L

K

E,r

b.Thời điểm mà

. (ĐS:

)

Bài 20. Một ống dây có

được nối vào mạch điện như hình vẽ. Cho biết:

. Khóa K đang ngắt, lúc

đóng K.

a.Tính cường độ dòng điện trong mạch ngay khi đóng K (

). (ĐS:

)

b.Sau khoảng thời gian bao lâu thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 0,2A? (ĐS:

)

D.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

TỪ THÔNG – CẢM ỨNG TỪ

1. Véc tơ pháp tuyến của diện tích S là véc tơ

A. có độ lớn bằng 1 đơn vị và có phương vuông góc với diện tích đã cho.

B. có độ lớn bằng 1 đơn vị và song song với diện tích đã cho.

C. có độ lớn bằng 1 đơn vị và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi.

D. có độ lớn bằng hằng số và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi.

2. Từ thông qua một diện tích S không phụ thuộc yếu tố nào sau đây?

A. độ lớn cảm ứng từ;B. diện tích đang xét;

C. góc tạo bởi pháp tuyến và véc tơ cảm ứng từ; D. nhiệt độ môi trường.

3. Cho véc tơ pháp tuyến của diện tích vuông góc với các đường sức từ thì khi độ lớn cảm ứng từ tăng hai lần, từ thông

A. bằng 0.B. tăng 2 lần.C. tăng 4 lần.D. giảm 2 lần.

4. 1 vêbe bằng

A. 1 T.m2.B. 1 T/m.C. 1 T.m.D. 1 T/ m2.

5. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng cảm ứng điện từ?

A. Trong hiện tượng cảm ứng điện từ, từ trường có thể sinh ra dòng điện;

B. Dòng điện cảm ứng có thể tạo ra từ từ trường của dòng điện hoặc từ trường của nam châm vĩnh cửu;

C. Dòng điện cảm ứng trong mạch chỉ tồn tại khi có từ thông biến thiên qua mạch;

D. dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín nằm yên trong từ trường không đổi.

6. Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều

A. sao cho từ trường cảm ứng có chiều chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch.

B. hoàn toàn ngẫu nhiên.

C. sao cho từ trường cảm ứng luôn cùng chiều với từ trường ngoài.

D. sao cho từ trường cảm ứng luôn ngược chiều với từ trường ngoài.

7. Dòng điện Foucault không xuất hiện trong trường hợp nào sau đây?

A. Khối đồng chuyển động trong từ trường đều cắt các đường sức từ;

B. Lá nhôm dao động trong từ trường;

C. Khối thủy ngân nằm trong từ trường biến thiên;

D. Khối lưu huỳnh nằm trong từ trường biến thiên.

8. Ứng dụng nào sau đây không phải liên quan đến dòng Foucault?

A. phanh điện từ;

B. nấu chảy kim loại bằng cách để nó trong từ trường biến thiên;

C. lõi máy biến thế được ghép từ các lá thép mỏng cách điện với nhau;

D. đèn hình TV.

9. Một khung dây dẫn hình vuông cạnh 20 cm nằm trong từ trường đều độ lớn B = 1,2 T sao cho các đường sức vuông góc với mặt khung dây. Từ thông qua khung dây đó là

A. 0,048 Wb.B. 24 Wb.C. 480 Wb.D. 0 Wb.

10. Hai khung dây tròn có mặt phẳng song song với nhau đặt trong từ trường đều. Khung dây 1 có đường kính 20 cm và từ thông qua nó là 30 mWb. Cuộn dây 2 có đường kính 40 cm, từ thông qua nó là

A. 60 mWb.B. 120 mWb.C. 15 mWb.D. 7,5 mWb.

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

1. Suất điện động cảm ứng là suất điện động

A. sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín. B. sinh ra dòng điện trong mạch kín.

C. được sinh bởi nguồn điện hóa học. D. được sinh bởi dòng điện cảm ứng.

2. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với

A. tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy.B. độ lớn từ thông qua mạch.

C. điện trở của mạch.D. diện tích của mạch.

3. Khi cho nam châm chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ

A. hóa năng.B. cơ năng.C. quang năng.D. nhiệt năng.

4. Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn độ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gian 1/5 s, cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2 T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn là

A. 240 mV.B. 240 V.C. 2,4 V.D. 1,2 V.

5. Một khung dây hình tròn bán kính 20 cm nằm toàn bộ trong một từ trường đều mà các đường sức từ vuông với mặt phẳng vòng dây. Trong khi cảm ứng từ tăng từ 0,1 T đến 1,1 T thì trong khung dây có một suất điện động không đổi với độ lớn là 0,2 V. thời gian duy trì suất điện động đó là

A. 0,2 s.B. 0,2 π s.C. 4 s.D. chưa đủ dữ kiện để xác định.

6. Một khung dây được đặt cố định trong từ trường đều mà cảm ứng từ có độ lớn ban đầu xác định. Trong thời gian 0,2 s từ trường giảm đều về 0 thì trong thời gian đó khung dây xuất hiện suất điện động với độ lớn 100 mV. Nếu từ trường giảm đều về 0 trong thời gian 0,5 s thì suất điện động trong thời gian đó là

A. 40 mV.B. 250 mV.C. 2,5 V.D. 20 mV.

7. Một khung dây dẫn điện trở 2 Ω hình vuông cạch 20 cm nằm trong từ trường đều các cạnh vuông góc với đường sức. Khi cảm ứng từ giảm đều từ 1 T về 0 trong thời gian 0,1 s thì cường độ dòng điện trong dây dẫn là

A. 0,2 A.B. 2 A.C. 2 mA.D. 20 mA.

TỰ CẢM

1. Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào

A. cường độ dòng điện qua mạch. B. điện trở của mạch.

C. chiều dài dây dẫn. D. tiết diện dây dẫn.

2. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hệ số tự cảm của ống dây?

A. phụ thuộc vào số vòng dây của ống; B. phụ thuộc tiết diện ống;

C. không phụ thuộc vào môi trường xung quanh; D. có đơn vị là H (henry).

3. Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây ra bởi

A. sự biến thiên của chính cường độ điện trường trong mạch.

B. sự chuyển động của nam châm với mạch.

C. sự chuyển động của mạch với nam châm. D. sự biến thiên từ trường Trái Đất.

4. Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với

A. điện trở của mạch.B. từ thông cực đại qua mạch.

C. từ thông cực tiểu qua mạch.D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch.

5. Năng lượng của ống dây tự cảm tỉ lệ với

A. cường độ dòng điện qua ống dây.

B. bình phương cường độ dòng điện trong ống dây.

C. căn bậc hai lần cường độ dòng điện trong ống dây.

D. một trên bình phương cường độ dòng điện trong ống dây.

6. Ống dây 1 có cùng tiết diện với ống dây 2 nhưng chiều dài ống và số vòng dây đều nhiều hơn gấp đôi. Tỉ sộ hệ số tự cảm của ống 1 với ống 2 là

A. 1.B. 2.C. 4.D. 8.

7. Một ống dây tiết diện 10 cm2, chiều dài 20 cm và có 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây (không lõi, đặt trong không khí) là

A. 0,2π H.B. 0,2π mH.C. 2 mH.D. 0,2 mH.

8. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và tiết diện S thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng tiết diện nhưng chiều dài tăng lên gấp đôi thì hệ số tự cảm cảm của ống dây là

A. 0,1 H.B. 0,1 mH.C. 0,4 mH.D. 0,2 mH.

9. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và bán kính ống r thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng chiều dài nhưng tiết diện tăng gấp đôi thì hệ số từ cảm của ống là

A. 0,1 mH.B. 0,2 mH.C. 0,4 mH.D. 0,8 mH.

10. Một ống dây có hệ số tự cảm 20 mH đang có dòng điện với cường độ 5 A chạy qua. Trong thời gian 0,1 s dòng điện giảm đều về 0. Độ lớn suất điện động tự cảm của ống dây có độ lớn là

A. 100 V.B. 1V.C. 0,1 V.D. 0,01 V.

11. Một ống dây có hệ số tự cảm 0,1 H có dòng điện 200 mA chạy qua. Năng lượng từ tích lũy ở ống dây này là

A. 2 mJ.B. 4 mJ.C. 2000 mJ.D. 4 J.

12. Một ống dây 0,4 H đang tích lũy một năng lượng 8 mJ. Dòng điện qua nó là

A. 0,2 A.B. 2

A.C. 0,4 A.D.

A.

13. Một ống dây có dòng điện 3 A chạy qua thì nó tích lũy một năng lượng từ trường là 10 mJ. Nếu có một dòng điện 9 A chạy qua thì nó tích lũy một năng lượng là

A. 30 mJ.B. 60 mJ.C. 90 mJ.D. 10/3 mJ.

14. Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1 (H), cường độ dòng điện qua ống dây tăng đều đặn từ 0 đến 10 (A) trong khoảng thời gian là 0,1 (s). Suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống trong khoảng thời gian đó là:

A. 0,1 (V).B. 0,2 (V).C. 0,3 (V).D. 0,4 (V).

15. Một ống dây dài 50 (cm), diện tích tiết diện ngang của ống là 10 (cm2) gồm 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây là:

A. 0,251 (H).B. 6,28.10-2 (H).C. 2,51.10-2 (mH).D. 2,51 (mH).

16. Một ống dây được quấn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống dây có thể tích 500 (cm3). Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng điện trong ống biến đổi theo thời gian như đồ trên hình 5.35. Suất điện động tự cảm trong ống từ thời điểm 0,05 (s) về sau là:

A. 0 (V).B. 5 (V).C. 10 (V).D. 100 (V).

Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

File mới nhất

* GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THỬ THPTQG GIA BÌNH BẮC NINH NĂM HỌC 2019 LẦN 1
Ngày 12/12/2018
* FULL cực trị R-L-C thay đổi kèm đáp án
Ngày 12/12/2018
* CHUYÊN ĐỀ CHƯƠNG IV: TỪ TRƯỜNG
Ngày 12/12/2018
* ĐỀ ÔN TẬP THPTQG LỚP 12 LẦN 46 (GIẢI CHI TIẾT)
Ngày 12/12/2018
* Bộ đề ôn thi trắc nghiệm Vật lí 11 - HK1
Ngày 12/12/2018
File mới upload

Ngày này hằng năm

* 41 Chuyên đề LTĐH Vũ Đình Hoàng, có đáp án chính xác 99%
Ngày 19/12/2014
* Đáp án Đề thi thử đại học lần 2 trường thpt NGUYỄN ĐĂNG ĐẠO
Ngày 22/12/2014
* Đề thi thử đại học số 03 năm 2015 Có đáp án (Trần Quốc Lâm BMT)
Ngày 19/12/2014
* 41 CHUYÊN ĐỀ LTĐH VẬT LÝ 2015 - BẢN CẬP NHẬTĐẦY ĐỦ ( TÓM TẮT LÝ THUYẾT, PHÂN DẠNG BÀI TẬP, VÍ DỤ MINH HỌA, ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM CHÍNH XÁC 99%) - VŨ ĐÌNH HOÀNG
Ngày 19/12/2014
* Giáo án Vật lý 10 - Ban Cơ bản
Ngày 20/12/2012
File mới upload

Được tải nhiều nhất tháng trước

File icon Đề THPT Chuyên Hà Tĩnh lần 5 năm 2016 (Có lời giải chi tiết)
3,401 lượt tải - 3,395 trong tháng
File icon ĐỀ THI THỬ THPTQG 2016 (SÁT CẤU TRÚC CỦA BỘ + ĐÁP ÁN)
2,100 lượt tải - 2,090 trong tháng
File icon Đề có cấu trúc 60%CB - 40%NC số 15 - có lời giải
2,333 lượt tải - 2,068 trong tháng
File icon THI THỬ THPT QUỐC GIA BÁM SÁT VỚI BỘ
1,895 lượt tải - 1,895 trong tháng
File icon ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA SÁT VỚI BỘ (CÓ ĐÁP ÁN)
1,879 lượt tải - 1,878 trong tháng
File download nhiều

Bình luận tài nguyên

Cho xin phần đáp án tự luyện thầy ơi

(FILE WORD) GIẢI CHI TIẾT ĐỀ MINH HỌA VẬT LÝ 2019 CỦA BỘ GIÁO DỤC

GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THỬ THPTQG GIA BÌNH BẮC NINH NĂM HỌC 2019 LẦN 1
User Trần Gia Tuệ 12 - 12

FILE WORD

giải gắn gọn


ABC Trắc Nghiệm Vật Lý
Cầu vồng   |   Đăng nhập Đăng nhậpnew
Đang online (166)