Tài liệu Chuyen de cam ung tu chuyen de cam ung tu

Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn CHỦ ĐỀ 1:XÁC ĐỊNH LỰC TỪ.CẢM ỨNG TỪ A: Tóm tắt lý thuyết I. TÖØ TRÖÔØNG 1. Töông taùc töø Töông taùc giöõa nam chaâm vôùi nam chaâm, giöõa doøng ñieän vôùi nam chaâm vaø giöõa doøng ñieän vôùi doøng ñieän ñeàu goïi laø töông taùc töø. Löïc töông taùc trong caùc tröôøng hôïp ñoù goïi laø löïc töø. 2. Töø tröôøng - Khaùi nieäm töø tröôøng: Xung quanh thanh nam chaâm hay xung quanh doøng ñieän coù töø tröôøng. Toång quaùt: Xung quanh ñieän tích chuyeån ñoäng coù töø tröôøng. - Tính chaát cô baûn cuûa töø tröôøng: Gaây ra löïc töø taùc duïng leân moät nam chaâm hay moät doøng ñieän ñaët trong noù. - Caûm öùng töø: Ñeå ñaëc tröng cho töø tröôøng veà maët gaây ra löïc töø, ngöôøi ta ñöa vaøo moät ñaïi löôïng vectô goïi laø caûm  öùng töø vaø kí hieäu laø B .  Phöông cuûa nam chaâm thöû naèm caân baèng taïi moät ñieåm trong töø tröôøng laø phöông cuûa vectô caûm öùng töø B cuûa töø  tröôøng taïi ñieåm ñoù. Ta quy öôùc laáy chieàu töø cöïc Nam sang cöïc Baéc cuûa nam chaâm thöû laø chieàu cuûa B . 3. Ñöôøng söùc töø Ñöôøng söùc töø laø ñöôøng ñöôïc veõ sao cho höôùng cuûa tieáp tuyeán taïi baát kì ñieåm naøo treân ñöôøng cuõng truøng vôùi höôùng cuûa vectô caûm öùng töø taïi ñieåm ñoù. 4. Caùc tính chaát cuûa ñöôøng söùc töø: - Taïi moãi ñieåm trong töø tröôøng, coù theå veõ ñöôïc moät ñöôøng söùc töø ñi qua vaø chæ moät maø thoâi. - Caùc ñöôøng söùc töø laø nhöõng ñöôøng cong kín. Trong tröôøng hôïp nam chaâm, ôû ngoaøi nam chaâm caùc ñöôøng söùc töø ñi ra töø cöïc Baéc, ñi vaøo ôû cöïc Nam cuûa nam chaâm. - Caùc ñöôøng söùc töø khoâng caét nhau. - Nôi naøo caûm öùng töø lôùn hôn thì caùc ñöôøng söùc töø ôû ñoù veõ mau hôn (daøy hôn), nôi naøo caûm öùng töø nhoû hôn thì caùc ñöôøng söùc töø ôû ñoù veõ thöa hôn. 5. Töø tröôøng ñeàu Moät töø tröôøng maø caûm öùng töø taïi moïi ñieåm ñeàu baèng nhau goïi laø töø tröôøng ñeàu. II. PHÖÔNG, CHIEÀU VAØ ÑOÄ LÔÙN CUÛA LÖÏC TÖØ TAÙC DUÏNG LEÂN DAÂY DAÃN MANG DOØNG ÑIEÄN 1. Phöông : Löïc töø taùc duïng leân ñoaïn doøng ñieän coù phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng chöùa ñoaïn doøng ñieän vaø caûm öùng taïi ñieåm khaûo saùt . 2. Chieàu löïc töø : Quy taéc baøn tay traùi Quy taéc baøn tay traùi : Ñaët baøn tay traùi duoãi thaúng ñeå caùc ñöôøng caûm öùng töø xuyeân vaøo loøng baøn tay vaø chieàu töø coå tay ñeán ngoùn tay truøng vôùi chieàu doøng ñieän. Khi ñoù ngoùn tay caùi choaõi ra 90o seõ chæ chieàu cuûa löïc töø taùc duïng leân ñoaïn daây daãn. 3. Ñoä lôùn (Ñònh luaät Am-pe). Löïc töø taùc duïng leân ñoaïn doøng ñieän cöôøng ñoä I, coù chieàu daøi hôïp vôùi töø tröôøng ñeàu B moät goùc  F = BI sin  B Ñoä lôùn cuûa caûm öùng töø . Trong heä SI, ñôn vò cuûa caûm öùng töø laø tesla, kí hieäu laø T. III. NGUYEÂN LYÙ CHOÀNG CHAÁT TÖØ TRÖÔØNG Giaû söû ta coù heä n nam chaâm( hay doøng ñieän ). Taïi ñieåm M, Töø tröôøng chæ cuûa nam chaâm thöù nhaát laø B1 , chæ cuûa nam chaâm thöù hai laø B2 , …, chæ cuûa nam chaâm thöù n laø Bn . Goïi B laø töø tröôøng cuûa heä taïi M thì: B  B1  B2  ...  Bn B: Bài tập 1 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn Bài 1: 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 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 cảm ứng từ. ĐS: 300 Bài 3: 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 4: Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ 5 (A) cảm ứng từ đo được là 31,4.10 -6(T). Tính đường kính của dòng điện đó. ĐS: 20 (cm) 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? ĐS: 2,5 (cm) Bài 6: 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 7: Một dậy dẫn thẳng dài mang dòng điện 20A, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10 -3T. Đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ và chịu lực từ là 10-3N. Chiều dài đoạn dây dẫn là bao nhiêu? ĐS: 1cm  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: 2.10-4N 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 I1 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 I3 I2 dây dẫn có dòng điện I1? ĐS: 10-3N   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? I2 ĐS:1.12.10-3 N  I1 I3 2 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn 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 của cảm ứng từ B là bao nhiêu ? ĐS : a. B = 3,14 . 10 - 4 T b. B = 1,256 . 10 -3 T Bài 16: Một khung dây tròn bán kính 30cm gồm 10vòng dây. Cường độ dòng điện qua khung là 0,3A. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây ? ĐS : 6,28.10-6T Bài 17: Một khung dây tròn đường kính 10 cm gồm 12 vòng dây. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây nếu cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là 0,5A.? ĐS : 7,5398.10-5T Ngày soạn:23/1/11. CHỦ ĐỀ 2:XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP A: Tóm tắt lý thuyết III. NGUYEÂN LYÙ CHOÀNG CHAÁT TÖØ TRÖÔØNG Giaû söû ta coù heä n nam chaâm( hay doøng ñieän ). Taïi ñieåm M, Töø tröôøng chæ cuûa nam chaâm thöù nhaát laø B1 , chæ cuûa nam chaâm thöù hai laø B2 , …, chæ cuûa nam chaâm thöù n laø Bn . Goïi B laø töø tröôøng cuûa heä taïi M thì: B  B1  B2  ...  Bn TÖØ TRÖÔØNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN CHAÏY TRONG DAÂY DAÃN COÙ HIØNH DAÏNG ÑAËC BIEÄT 1. Töø tröôøng cuûa doøng ñieän chaïy trong daây daãn thaúng daøi  Vectô caûm öùng töø B taïi moät ñieåm ñöôïc xaùc ñònh: - Ñieåm ñaët taïi ñieåm ñang xeùt. - Phöông tieáp tuyeán vôùi ñöôøng söùc töø taïi ñieåm ñang xeùt - Chieàu ñöôïc xaùc ñònh theo quy taéc naém tay phaûi - Ñoä lôùn B = 2.10-7  B I r 2. Töø tröôøng cuûa doøng ñieän chaïy trong daây daãn uoán thaønh voøng troøn Vectô caûm öùng töø taïi taâm voøng daây ñöôïc xaùc ñònh: - Phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng voøng daây - Chieàu laø chieàu cuûa ñöôøng söùc töø: Khum baøn tay phaûi theo voøng day cuûa khung daây sao cho chieàu töø coå tay ñeán caùc ngoùn tay truøng vôùi chieàu cuûa doøng ñieän trong khung , ngoùn tay caùi choaûy ra chæ chieàu ñöông söùc töø xuyeân qua maët phaúng doøng ñieän - Ñoä lôùn B  210  7 NI R R: Baùn kính cuûa khung daây daãn I: Cöôøng ñoä doøng ñieän N: Soá voøng daây 3. Töø tröôøng cuûa doøng ñieän chaïy trong oáng daây daãn 3 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn  Töø tröôøng trong oáng daây laø töø tröôøng ñeàu. Vectô caûm öùng töø B ñöôïc xaùc ñònh - Phöông song song vôùi truïc oáng daây - Chieàu laø chieàu cuûa ñöôøng söùc töø - Ñoä lôùn B  4.10 7 nI n: Soá voøng daây treân 1m B: Bài tập. Bài 1: 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 hai dây và cách đều hai dây. Tính cảm ứng từ tại M. ĐS: 7,5.10-6 (T) Bài 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 nằm trong 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 2 dòng 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. ĐS : B = 4,12.10 – 5 T. Bài 6: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 8 cm, có dòng điện ngược chiều I1 = 10A ; I2 = 10A đi qua. Tính cảm ứng từ tại: a. O cách mỗi dây 4cm. b. M cách mỗi dây 8cm. ĐS : a. B= 10 – 4 T b. B=2,5.10 – 5 T 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 các điểm 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. 1,2.10-6T ;b. 2,2.10-7T Bài 8: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 10 cm, có dòng điện cùng chiều I1 = I2 = I = 2,4A đi qua. Tính cảm ứng từ tại: a. M cách d1 và d2 khoảng r = 5cm. b. N cách d1 20cm và cách d2 10cm. ĐS : a. BM = 0 ; b. BN = 0,72.10 – 5 T ; c. P cách d1 8cm và cách d2 6cm. c. BP = 10 – 5 T ; d. BQ = 0,48.10 – 5 T d. Q cách d1 10cm và cách d2 10cm . 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. 4 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn c. Hai vòng tròn nằm trong hai mặt phẳng vuông góc nhau. ĐS: a. 1,18.10-4T b. 3,92.10-5T c. 8,77.10-4T Bài 10: Cho 4 dòng điện cùng cường độ I1 = I2 = I3 = I4 = I= 2A song song I1 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. 10-6T Bài 11: Cho hai dòng điện I1, I2 có chiều như hình vẽ, I3 có cường độ :I1 = I2 = I = 2A ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện -5 là a = 2cm ; b = 1cm. Xác định vector cảm ứng từ tại M. ĐS : 4,22.10 T Bài 12 :Hai dòng điện thẳng song song,dòng thứ nhất có I1=5A,dòng thứ M b 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 I1 tròn.Biết tâm O cách dòng thư nhất 10 cm I2 -4 .O và cách dòng thứ hai là 20 cm ĐS: B=1,1.10 T I2 O I4 I1 I2 a I3 Bài 13 :cho ba dòng điện thẳng song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ,đi A I1 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. B I2 Cho biết các cạnh của tam giác bằng 10cm và I1=I2=I3=5A 5 ĐS:a. BT =0 , b.B= 2 3.10 T 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 A I1 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 B I2 3 2 5 2 5 ĐS:a. B= .10 T , b.B= .10 T 2 2 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 phẳng hình vẽ.Cho I1=I2=I3=10A 2cm ĐS: a. B=10-4T, c. B= 5.104 T I1 C I3 D I3 C 2cm 2cm M I2 Ngày soạn:30/1/11 5 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn CHỦ ĐỀ 3:XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG KHÔNG Bài toán 5: TÌM VỊ TRÍ ĐỂ VECTƠ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG 0 1. Hai dòng điện thẳng cùng chiều I1 A M  I2 B    B1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : BM  B1  B2  0   → B1  B2 và B1 = B2 B2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Vì B1 = B2 → 2.10-2 .I1/r1 = 2.10-7.I2/r2 → r2 I 2  (1) r1 I1   ♣ Để B1  B2 và I1 cùng chiều I2 thì M phải thuộc AB nên : r1 + r2 = AB (2) ♣ Giải (1) và (2) tìm được r1 và r2 2. Hai dòng điện thẳng ngƣợc chiều A B I1  I2 M    B1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : BM  B1  B2  0   → B1  B2 và B1 = B2 B2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Nếu I1 > I2 → r1 > r2  Vì I1 = I2 → r2/r1 = I2/I1 (1)    Để B1  B2 , I1 ngược chiều I2 và I1 > I2 thì M nằm ngoài AB về phía I2, nên : r1 – r2 = AB (2)  Gi ải (1) và (2) tìm được r1 và r2 ♣ Nếu I2 > I1 → r2 > r1  I1   I2 r2 – r1 = AB (2)  M B r2/r1 = I2/I1 (1)  A Gi ải (1) và (2) tìm được r1 và r2 BÀI TẬP MẪU 6 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn Bài 5.1. Hãy cho biết : 1). Vị trí để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0 ? Biết : a). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện cùng chiều, có cường độ I1 = 4A , I2 = 1A , đặt cách nhau 6 cm . b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện ngược có cường độ I1 = 1A , I2 = 4 A , đặt cách nhau 6 cm . chiều, 2). 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 . ►   M là điểm có B1  B2      B1  B2 Do B1  B2    B1  B2 Do B1 = B2 → r2 I 2  4 r1 I1   Để 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 dòng điện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua cùng chiều nhau . ► Đ/S 1. a). 4,8 cm và 1,2 cm b). 2 cm và 8 cm 2). đặt d r2/r1 = I2/I1 và r2 – r1 = AB (Vì I2 > I1) a). 2,4 cm và 9,6 cm b). 4 cm và 16 cm Bài 5.2. Một vòng dây có bán kính R = 10 cm, mang dòng điện I1 = 10A và một dây dẫn thẳng dài đồng phẳng . Dây dẫn thẳng mang dòng điện I2 = 8 A . Xác định chiều của I2 và khoảng cách từ tâm O của vòng dây đến dây dẫn thẳng để cảm ứng từ tổng hợp tại O bằng 0 ? I1 I2 O ► Đ/S d  Để BO = 0 → I2 có chiều hướng sang trái I I B1 = B2 → 2 .10-7 . 2  2 π.10-7 . 1 → d = 2,55 cm d R 2,55 cm 7 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn 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 : A. bằng 0 B. có giá trị nhỏ nhất 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 : A. BM = 2BN ► B. BM = 4BN BN = 2.10-7 .I/r C. BM = 0,5BN D. BM = 0,25BN 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. Löïc töông taùc giöõa hai daây daãn song song mang doøng ñieän coù: - Ñieåm ñaët taïi trung ñieåm cuûa ñoaïn daây ñang xeùt - Phöông naèm trong maët phaúng hình veõ vaø vuoâng goùc vôùi daây daãn - Chieàu höôùng vaøo nhau neáu 2 doøng ñieän cuøng chieàu, höôùng ra xa nhau neáu hai doøng ñieän ngöôïc chieàu. - Ñoä lôùn F = 2.10  7 I1 I 2 r :Chieàu daøi ñoaïn daây daãn, r Khoaûng caùch giöõa hai daây daãn 2. Löïc Lorenxô coù: - Ñieåm ñaët taïi ñieän tích chuyeån ñoäng - Phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng chöùa vectô vaän toác cuûa haït mang ñieän vaø vectô caûm öùng töø taïi ñieåm ñang xeùt 8 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn - Chieàu tuaân theo quy taéc baøn tay traùi: Ñaët baøn tay traùi duoãi thaúng ñeå caùc ñöôøng caûm öùng töø xuyeân vaøo loøng baøn tay vaø chieàu töø coå tay ñeán ngoùn tay truøng vôùi chieàu doøng ñieän. Khi ñoù ngoùn tay caùi choaõi ra 90o seõ chæ chieàu cuûa löïc Lo-ren-xô neáu haït mang ñieän döông vaø neáu haït mang ñieän aâm thì chieàu ngöôïc laïi - Ñoä lôùn cuûa löïc Lorenxô   f  q vBSin   : Goùc taïo bôûi v, B KHUNG DAÂY MANG DOØNG ÑIEÄN ÑAËT TRONG TÖØ TRÖÔØNG ÑEÀU A: Tóm tắt lý thuyết. 1. Tröôøng hôïp ñöôøng söùc töø naèm trong maët phaúng khung daây  A Xeùt moät khung daây mang doøng ñieän ñaët trong töø tröôøng ñeàu B naèm trong maët phaúng khung daây. - Caïnh AB, DC song song vôùi ñöôøng söùc töø neân leân löïc töø taùc duøng leân chuùng baèng khoâng   - Goïi F1 , F2 laø löïc töø taùc duïng leân caùc caïnh DA vaø   B  F1 BC. . Theo coâng thöùc Ampe ta thaáy F1 , F2 coù IF - ñieåm ñaët taïi trung ñieåm cuûa moãi caïnh D C - phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng hình veõ - chieàu nhö hình veõ(Ngöôïc chieàu nhau) - Ñoä lôùn F1 = F2 Vaäy: Khung daây chòu taùc duïng cuûa moät ngaãu löïc. Ngaãu löïc naøy laøm cho khung daây quay veà vò trí caân baèng beàn  F1 B 2. Tröôøng hôïp ñöôøng söùc töø vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung daây A  Xeùt moät khung daây mang doøng ñieän ñaët trong töø tröôøng ñeàu B vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung daây.     - Goïi F1 , F2 , F3 , F4 laø löïc töø taùc duïng leân caùc caïnh AB, BC, CD, DA     Theo coâng thöùc Ampe ta thaáy F1  F3 , F2  F4  F4 Vaäy: Khung daây chòu taùc duïng cuûa caùc caëp löïc caân baèng. Caùc löïc naøy khung D laøm quay khung. c. Momen ngaãu löïc töø taùc duïng leân khung daây mang doøng ñieän.  Xeùt moät khung daây mang doøng ñieän ñaët trong töø tröôøng ñeàu B naèm trong maët phaúng khung daây Toång quaùt M = IBSsin   +B 2  F2 C  F3 M : Momen ngaãu löïc töø (N.m) I: Cöôøng ñoä doøng ñieän (A) B: Töø tröôøng (T) 2  S: Dieän tích khung daây(m ) Vôùi   (B, n) Bài 1: Dây dẫn thẳng dài có dòng điện I1 = 15A đi qua đặt trong không khí. a. Tính cảm ứng từ tại điểm cách dậy 15 cm. b. Tính lực tác dụng lên 1m dây của dòng điện I2 = 10A đặt song song, cách I1 15cm và I2 ngược chiều ĐS: a) B =2.10 – 5 T b)F = 2.10 – 4 N. Bài 2 :Hai dòng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy cùng chiều trong hai dây dẫn song song và cách nhau 50cm. a. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm M cách dòng I1 30cm; dòng I2 20cm 9 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn b. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm N cách dòng I1 30cm; dòng I2 40cm c. Hãy tính lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của hai dây d. Hãy xác định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng không.Tại những điểm đó có từ trường hay không? ĐS:a. BM=0T,b. B=2,24.10-6T,c.F=2,4.10-5N,d.r1=30cm,r2=20cm Bài 3: Hai dòng điện cường độ I1=6A,I2=9A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn và có chiều ngược nhau,được đặt trong chân không cách nhau một khoảng a= 10cm: 1. Xác định cảm ứng từ tại: a. Điểm M cách I1 6cm,cách I2 4cm b. Điểm M cách I1 6cm,cách I2 8cm 2.Hãy tính lực từ tác dụng lên 0,5m chiều dài của mỗi dây? 3. Hãy xác định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 ĐS: 1.a B=6,5.10-5T,b.B=3.10-5T , 2. F=5,4.10-5T,3. r120cm,r2=30cm Câu 1. Dßng ®iÖn I = 1 (A) ch¹y trong d©y dÉn th¼ng dµi. C¶m øng tõ t¹i ®iÓm M c¸ch d©y dÉn 10 (cm) cã ®é lín lµ: A. 2.10-8(T) B. 4.10-6(T) C. 2.10-6(T) D. 4.10-7(T) Câu 2. Mét dßng ®iÖn cã c-êng ®é I = 5 (A) ch¹y trong mét d©y dÉn th¼ng, dµi. C¶m øng tõ do dßng ®iÖn nµy g©y ra t¹i ®iÓm M cã ®é lín B = 4.10-5 (T). §iÓm M c¸ch d©y mét kho¶ng A. 25 (cm) B. 10 (cm) C. 5 (cm) D. 2,5 (cm) Câu 3. Mét dßng ®iÖn th¼ng, dµi cã c-êng ®é 20 (A), c¶m øng tõ t¹i ®iÓm M c¸ch dßng ®iÖn 5 (cm) cã ®é lín lµ: A. 8.10-5 (T) B. 80.10-5 (T) C. 4.10-6 (T) D. 40.10-6 (T) Câu 4. Mét dßng ®iÖn ch¹y trong d©y dÉn th¼ng, dµi. T¹i ®iÓm A c¸ch d©y 10 (cm) c¶m øng tõ do dßng ®iÖn g©y ra cã ®é lín 2.10-5 (T). C-êng ®é dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y lµ: A. 10 (A) B. 20 (A) C. 30 (A) D.50 (A) Câu 5. Hai d©y dÉn th¼ng, dµi song song c¸ch nhau 32 (cm) trong kh«ng khÝ, c-êng ®é dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 1 lµ I1 = 5 (A), c-êng ®é dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 2 lµ I2. §iÓm M n»m trong mÆt ph¼ng 2 dßng ®iÖn, ngoµi kho¶ng 2 dßng ®iÖn vµ c¸ch dßng I2 8 (cm). §Ó c¶m øng tõ t¹i M b»ng kh«ng th× dßng ®iÖn I2 cã A. c-êng ®é I2 = 2 (A) vµ cïng chiÒu víi I1 B. c-êng ®é I2 = 2 (A) vµ ng-îc chiÒu víi I1 C. c-êng ®é I2 = 1 (A) vµ cïng chiÒu víi I1 D. c-êng ®é I2 = 1 (A) vµ ng-îc chiÒu víi I1 Câu 6. Hai d©y dÉn th¼ng, dµi song song c¸ch nhau 32 (cm) trong kh«ng khÝ, dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 1 lµ I1 = 5 (A), dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 2 lµ I2 = 1 (A) ng-îc chiÒu víi I1. §iÓm M n»m trong mÆt ph¼ng cña hai d©y vµ c¸ch ®Òu hai d©y. C¶m øng tõ t¹i M cã ®é lín lµ: A. 5,0.10-6 (T) B. 7,5.10-6 (T) C. 5,0.10-7 (T) D.7,5.10-7 (T) Câu 7. Hai d©y dÉn th¼ng, dµi song song c¸ch nhau 32 (cm) trong kh«ng khÝ, dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 1 lµ I1 = 5 (A), dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 2 lµ I2 = 1 (A) ng-îc chiÒu víi I1. §iÓm M n»m trong mÆt ph¼ng cña 2 dßng ®iÖn ngoµi kho¶ng hai dßng ®iÖn vµ c¸ch dßng ®iÖn I1 8 (cm). C¶m øng tõ t¹i M cã ®é lín lµ: A. 1,0.10-5 (T) B. 1,1.10-5 (T) C. 1,2.10-5 (T) D. 1,3.10-5 (T). * §èi víi dßng ®iÖn trßn Câu 8. T¹i t©m cña mét dßng ®iÖn trßn cã 12 vßng d©y,c-êng ®é 5 (A) c¶m øng tõ ®o ®-îc lµ 31,4.10 -6(T). §-êng kÝnh cña dßng ®iÖn ®ã lµ:A. 10 (cm) B. 20 (cm) C. 22 (cm) D. 26 (cm). Câu 9. Mét d©y dÉn ®iÖn ®-îc cuèn thµnh mét vßng trßn b¸n kÝnh 10cm gåm 5 vßng d©y. Cho dßng ®iÖn cã c-êng ®é 0.5A ch¹y qua d©y dÉn. TÝnh tõ tr-êng t¹i t©m vßng d©y. Câu 10. Mét d©y dÉn ®iÖn trßn cã ®-êng kÝnh 30cm. c-êng ®é dßng ®iÖn cña d©y dÉn b»ng bao nhiªu ®Ó tõ tr-êng t¹i t©m cña vßng d©y cã ®é lín lµ 0.5 T? 10 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn Bài 1: Một chùm hạt α có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 106V. Sau khi tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường đều cảm ứng từ B = 1,8T. Phương bay của chùm hạt vuông góc với đường cảm ứng từ. a. Tìm vận tốc của hạt α khi nó bắt đầu bay vào từ trường. m = 6,67.10-27 kg ; cho q = 3,2.1019 C. b. Tìm độ lớn lực Lorentz tác dụng lên 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 tích e, bay vào trong từ trường với vận tốc v. Phương của vận tốc vuông góc với đường cảm ứng từ. Thí nghiệm cho biết khi đó quỹ đạo của đường tròn và mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với đường cảm ứng từ. Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10-27kg ; q = 1,6.1019 C ; v = 2.106 m/s. Tính bán kính của đường tròn quỹ đạo ? ĐS : 5,2cm. Bài 3: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2(T) với vận tốc ban đầu v0 = 2.105 (m/s) vuông góc với B . Tính lực Lorenxơ tác dụng vào electron. ĐS: 6,4.10-15 (N) Bài 4: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B = 10 -4 (T) với vận tốc ban đầu v0 = 3,2.106 (m/s) vuông góc với B , khối lượng của electron là 9,1.10-31(kg). Tính bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường. ĐS: 18,2 (cm) 6 Bài 5: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.10 (m/s) vào vùng không gian có từ trường đều B = 0,02 (T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 300. Biết điện tích của hạt proton là 1,6.10-19 (C). Tính lực Lorenxơ tác dụng lên proton. ĐS: 3,2.10-15 (N) Bài 6: Mét ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng trong tõ tr-êng ®Òu. MÆt ph¼ng quü ®¹o cña h¹t vu«ng gãc víi ®-êng c¶m øng tõ. NÕu ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng víi vËn tèc v1 = 106m/s lực Lorentz t¸c dông lªn ®iÖn tÝch lµ f1 = 3.10-6 N. Hái nÕu ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng víi vËn tèc v2 = 2,5.106 m/s th× lùc f2 t¸c dông lªn ®iÖn tÝch lµ bao nhiªu? ĐS: f2 =2,5.10-6N Bài 7: Mét ®iÖn tÝch cã khèi l-îng m1 = 1,60.10-27 kg, cã ®iÖn tÝch q1 = -e chuyÓn ®éng vµo tõ tr-êng ®Òu   B = 0,4T víi vËn tèc v1 = 106 m/s. BiÕt v  B . a. TÝnh b¸n kÝnh quü ®¹o cña ®iÖn tÝch b. Mét ®iÖn tÝch thø hai cã khèi l-îng m2 = 9,60.10-27 kg, ®iÖn tÝch q2 = 2e khi bay vu«ng gãc vµo tõ tr-êng trªn sÏ cã b¸n kÝnh quü ®¹o gÊp 2 lÇn ®iÖn tÝch thø nhÊt. TÝnh vËn tèc cña ®iÖn tÝch thø hai. ĐS: a. R= 0,25mm ; b.V=6,7.104m/s Bài 1: 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) Bài 2: Khung d©y h×nh ch÷ nhËt diÖn tÝch S = 20 cm2 gåm 50 vßng d©y. Khung d©y ®Æt th¼ng ®øng  trong tõ tr-êng ®Òu cã B n»m ngang, B = 0,2T. Cho dßng ®iÖn I = 1A qua khung. TÝnh momen lùc ®Æt lªn khung khi:  a. B song song mÆt ph¼ng khung d©y.  b. B hîp víi mÆt ph¼ng khung mét gãc 300. 11 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn 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) Bài 4: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=5.10-2 (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? ĐS: 3,75.10-4 (Nm) 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 M 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. B -2 -2 -2 ĐS: FMN = 10 (N), FNP = 10 (N), FMP = 1,41.10 (N) P 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 M 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 B ĐS: FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N). N Bài 8: Một dây dẫn được gập thành khung dây dạng tam giác vuông cân P MNP. MN = NP = 10cm. Đặt khung dây vào từ trường B =10-2T có chiều như hình vẽ. Cho dòng điện I = 10A vào khung có chiều A B MNPM. Lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây là bao nhiêu? ĐS: FMN = 10-2N, FNP = 0, FMP = 10-2N I1 I2 Bài 9: Khung dây hình vuông ABCD cạnh a = 4cm có dòng 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 điện D C 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: B A a. B song song với mặt phẳng khung dây. I D C 12 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn b. B vuông góc với mặt phẳng khung dây. ĐS: a. FBA=FDC=0,FAD=FDC=3N ;b. FBA=FDC=2,4N,FAD=FDC=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 A khung như hình vẽ.Cho dòng điện có cường độ I=20A chạy qua khung: I 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 D ĐS: a. FBA=FDC=0,FAD=FDC=10-3N -4 b.ngƣợc chiều kim đồng hồ;c.M=10 N.m B B C Ngày soạn:20/2/11 CHỦ ĐỀ 5: LỰC LORENXO Bài toán 7: LỰC LO – REN – XƠ 1). Điểm đặt : tại điện tích điểm   2). Phƣơng : 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 4). Độ lớn f  q vBsin  - q : điện tích (C) - v : vận tốc chuyển động của q (m/s) - B : cảm ứng từ (T) 13 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn   - α = ( v; B BÀI TẬP MẪU Bài 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 . 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  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 . ► q chuyển động thẳng đều khi f = P Đ/S 1). 8.10-14 N 2). 300 3). 1000 m/s Cần nhớ v2 1). Lực hướng tâm : fht = m R v2 2). Trong chuyển động tròn đều lực Lo – ren – xơ đóng vai trò lực hướng tâm : m  q vBsin  R   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 Fđ và lực từ Ft . 4). Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp tác dụng lên điện tích bằng 0 Bài 7.2. Hãy cho biết : đầu 1). Giá trị của B ? Biết một electron có khối lượng m = 9,1.10-31 kg , chuyển động với vận tốc ban  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 . ► fht = Flực từ → B 14 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn 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 . ► fht = Flt → R T= động 2R v0 3). Vận tốc và chu kì quay của proton ? Biết một proton có khối lượng m = 1,67.10-27 kg chuyển theo một quỹ đạo tròn bán kính 7 cm trong một từ trường đều cảm ứng từ B = 0,01T . ► fht = Flt → v0 = qBR 2R ;T= m v0 4). Bán kính quỹ đạo của electron ? Biết một electron có vận tốc ban đầu bằng 0 , được gia tốc bằng một hiệu điện thế U = 500 V , sau đó bay vào theo phương vuông góc với đường sức từ . Cảm ứng từ của từ trường là B = 0,2T . ► Áp dụng Đlí động năng : |e|U = 0,5mv2 → v fht = Flt → R = 377.10-6 m . Đ/S 1). 2,84.10-3 T 2). 3,14 s 3). 6,71.104 m/s và 6,55.10-6 s 4). 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 : Fđ  Ft  0 → Fđ   Ft    q < 0 → Fđ và E ngược chiều . Áp dụng quy tắc bàn tay trái chiều B là   Fđ  v  E  Ft Về độ lớn : evB = |e|E → B = 5.10-2 T . dây 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 dẫn 5 mm . Chiều chuyển động của electron cùng chiều dòng điện . ► Áp dụng Đlí động năng : |e|U = 0,5.mv2 → v 15 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn Cảm ứng từ của từ trường tại vị trí e bay vào : B = 2.10-7 .I/R → B Lực Lo – ren – xo tác dụng lên e có :  v - Điểm đặt trên e - Phương : vuông góc với dây dẫn - Chiều : ra xa dây dẫn - Độ lớn : F = |e|vB 1). 5.10-2 T Đ/S  F  I 2). 1,536.10-16 N Ngày soạn:27/2/11 CHỦ ĐỀ 6: Ch-¬ng V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1. Tõ th«ng qua diÖn tÝch S: Φ = BS.cosα 2. SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng trong m¹ch ®iÖn kÝn: ec    t - §é lín suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng trong mét ®o¹n d©y chuyÓn ®éng: ec = Bvlsinθ - SuÊt ®iÖn ®éng tù c¶m: e c  L I t 3. N¨ng l-îng tõ tr-êng trong èng d©y: W 1 2 LI 2 4. MËt ®é n¨ng l-îng tõ tr-êng:  1 7 2 10 B 8 B: Bài tập Bài 1: Một ống dây dài l = 30cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng d = 8cm có dòng điện với cường 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 gian 0,01s và suất điện động tự cảm trong ống dây là 4,6V 16 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn Bài 3: tính năng lượng từ trường trong ống dây khi cho dòng điện 5A đi qua ống dây đó. Cho biết khi đó từ thông 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 suất điện 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.  Tính hệ số tự cảm của ống dây.  Dòng điện qua cuộn dây đó tăng đều từ 0 đến 10A trong thời gian 0,1s. tính xuất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây. Bài 6: Một ống dây có 400 vòng dây, diện tích tiết diện S = 10cm2, độ tự cảm L = 40mH. Cho dòng điện cường độ i = 2A qua ống dây. Tính cảm ứng từ trong ống dây. Bài 7: Một óng dây có độ tự cảm L = 0,5H. muốn tích lũy năng lượng từ trường 100J trong ống dây thì phải dùng dòng điện có cường độ bao nhiêu đi qua ống dây đó ? Bài 1: Một cuộn dây dẫn thẳng có 1000 vòng ðặt trong từ trýờng ðều sao cho các ðýờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung. Diện tích phẳng mỗi vòng dây S=2dm2. Cảm ứng từ giảm ðều từ 0,5 T ðến 0,2 T trong 0,1 s. a. Tìm ðộ biến thiên của từ thông cuộn dây trong 0,1 s? b. 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 dòng ðiện qua R? Bài 2: Cuộn dây có 1000 vòng, 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 vuông góc 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 dòng ðiện qua R? Bài 3: Trong một mạch ðiện có ðộ tự cảm L=0,6H có dòng 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 dòng ðiện thay ðổi từ 10A ðến 25A trong thời gian 0,01s thì suất ðiện ðộng E trong ống dây là 30V. Bài 5: Trong ống dây ðiện dài l=20cm gồm N=1000vòng, ðýờng kính mỗi vòng 10cm, có I=2A chạy qua. a. Tính từ thông qua mỗi vòng dây? b. Tính suất ðiện ðộng trong ống dây khi ngắt dòng 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: SÖÏ PHAÛN XAÏ VAØ KHUÙC XAÏ AÙNH SAÙNG . Vấn Đề 1. Ñònh luaät phaûn xaï aùnh saùng – göông phaúng  tia tôùi vaø tia phaûn xaï cuøng naèm trong maët phaúng tôùi  goùc phaûn xaï vaø goùc tôùi baèng nhau ( i = i/) Aûnh qua göơng phaúng: aûnh vaø vaät ñoái xöùng qua göông; aûnh aûo; aûnh vaø vaät traùi bản chaát Vấn Đề 2. Ñònh luaät khuùc xạ ánh sáng sin i n 2   n 21 neáu moâi tröôøng chöùa1 laø khoâng khí: sini = nsinr sin r n 1 ( n1 = 1, n2 = n ) 17 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn ( n1:chieát suaát moâi tröôøng chöùa tia tới i; n2 : chieát suaát moâi tröôøng chöùa tia tới khúc xạ r ) n Goùc giôùi haïn phaûn xaï toaøn phaàn : sin i gh  2 n1 BAØI TAÄP I. SÖÏ PHAÛN XAÏ VAØ KHUÙC XAÏ AÙNH SAÙNG : 1. Moät ngöôøi nhìn thaáy aûnh cuûa ñænh moät coät ñieän trong moät vuõng nöôùc nhoû.Ngöôøi aáy ñöùng caùch vuõng nöôùc 2m vaø caùch chaân coät ñieän 10m . Maét ngöôøi caùch chaân moät ñoaïn 1,6m.Tính chieàu cao coät ñieän 2. Moät göông phaúng hình troøn ñöôøng kính 12cm ñaët song song vôùi moät traàn nhaø , caùch traàn 1m , maët phaûn xaï höôùng leân.Aùnh saùng töø nguoàn ñieåm S caùch traàn 0,5m chieáu xuoáng göông ,phaûn xaï cho moät veäch saùng treân traàn nhaø .Haõy tính ñöôøng kính cuûa veäch saùng ôû treân traàn nhaø 3. Cho moät ñieåm saùng S vaø moät ñieåm M baát kì tröôùc göông phaúng a. Veõ tia saùng töø S qua göông , phaûn xaï qua M b. Chöùng minh raèng trong voâ soá caùc ñöôøng ñi töø S ñeán göông roài ñeán M thì aùnh saùng ñi theo ñöôøng gaàn nhaát 4. Chieáu moät chuøm tia saùng SI vaøo moät göông phaúng G .Tia phaûn xaï laø IR. Giöõ tia tôùi coá ñònh , quay göông moät goùc quanh truïc vuoâng goùc vôùi maët phaúng tôùi. Tính goùc quay cuûa tia phaûn xaï taïo bôûi IR vaø I/R/ laø β 5. Moät ngöôøi cao 1,6m ñöùng tröôùc göông phaúng thaúng ñöùng caùch göông 3m , nhìn aûnh mình trong göông . Maét ngöôøi ñoù caùch ñænh ñaàu 10cm a. Ngöôøi aáy thaáy aûnh caùch mình bao xa ? b. Ñeå thaáy roõ töø chaân ñeán ñaàu, göông phaûi coù chieàu daøi toái thieåu laø bao nhieâu? thaønh döôùi cuûa göông phaûi caùch maët ñaát toái ña laø bao nhieâu ñeå ngöôøi ñoù nhìn thaáy chaân mình trong göông . 40. Coù moät beå nöôùc hình hoäp chöõ nhaät . Maët nöôùc trong beå naèm caùch mieäng beå 20cm . Aùnh saùng maët trôøi chieáu xieân vaøo beå nöôùc . Ta chæ thaáy boùng cuûa moät thaønh beå in xuoáng ñaùy beå . Chieàu daøi cuûa boùng ôû treân maët nöôùc laø 30cn vaø ôû döôùi ñaùy beå laø 90cm . Tính chieàu saâu cuûa lôùp nöôùc . Chieát suaát cuûa nöôùc laø 4 3 41. Moät chieác beå hình hoäp chöõ nhaät , coù ñaùy phaúng naèm ngang , chöùa ñaày nöôùc ( chieát suaát n =4/3). Moät ngöôøi nhìn vaøo ñieåm giöõa cuûa maët nöôùc theo phöông hôïp vôùi phöông thaúng ñöùng moät goùc 450 vaø naèm trong maët phaúng vuoâng goùc vôùi hai thaønh beå .Hai thaønh beå naøy caùch nhau 30cm . Ngöôøi aáy vöøa vaën nhìn thaáy moät ñieåm naèm treân giao tuyeán cuûa thaønh beå vaø ñaùy beå . Tính chieàu saâu cuûa beå nöôùc 18 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn 42. Moät ngöôøi nhìn moät hoøn ñaù döôùi ñaùy moät doøng suoái coù caûm giaùc hoøn ñaù naèm ôû ñoä saâu 0,8m .Chieàu saâu thöïc cuûa doøng baèng bao nhieâu ? neáu ngöôøi nhìn ñaù döôùi goùc 600 so vôùi phaùp tuyeán , chieát suaát cuûa nöôùc laø n = 4 3 43. Tia saùng ñi töø khoâng khí tôùi gaëp maët phaân caùch giöõa khoâng khí vaø moâi tröôøng trong suoát chieát suaát n döôùi goùc tôùi i = 450 . Goùc hôïp bôûi tia phaûn xaï vaø tia khuùc xaï laø 1050 . Tính n 44. Khaûo saùt ñöôøng ñi cuûa tia SI töø döôùi nöôùc tôùi gaëp maët nöôùc taïi I döôùi goùc tôùi a) i = 300 b) i = 600 45. Moät baûn maët song song , beà daøy e = 10cm , chieát suaát n = 1,5 ôû trong khoâng khí a) Ñieåm vaät S , thaät , caùch baûn 20cm .Xaùc ñònh vò trí aûnh S/ cho bôûi baûn b) Tìm vò trí aûnh neáu S laø vaät aûo c) Xaùc ñònh vò trí vaø ñoä lôùn cuûa aûnh neáu vaät thöïc laø AB = 2cm , song song vôùi baûn 46. Chieáu tôùi baûn song song daøy 10cm , chieát suaát n = 1,5 , moät chuøm tia saùng song song vôùi goùc tôùi 450 a) Baûn ñaët trong khoâng khí .Veõ ñöôøng ñi cuûa chuøm tia saùng qua baûn b) Tính khoaûng caùch giöõa chuøm tia tôùi va chuøm tia loù c) Tính laïi caâu b, neáu goùc tôùi nhoû: i = 60 . 47.Moät tia saùng truyeàn töø moät chaát loûng ra ngoaøi khoâng khí döôùi goùc 350 thì goùc leäch giöõa tia tôùi noái daøi vaø tia khuùc xaï laø 250 .Tính chieát suaát cuûa chaát loûng 48. Chieáu moät tia saùng töø khoâng khí vaøo thuyû tinh coù chieát suaát 1,5.Haõy xaùc ñònh goùc tôùi sao cho: a) Tia khuùc xaï vuoâng goùc vôùi tia tôùi b) Goùc khuùc xaï baèng nöûa goùc tôùi 49.Moät caùi coïc ñöôïc caém thaúng ñöùng trong moät beå roäng , ñaùy phaúng naèm ngang chöùa ñaày nöôùc .Phaàn coïc nhoâ leân treân maët nöôùc daøi 0,6m.Boùng cuûa caùi coïc treân maët nöôùc daøi 0,8m, ôû döôùi ñaùy beå daøi 1,7m .Tính chieàu saâu cuûa beå nöôùc .Chieát suaát cuûa nöôùc laø 4/3 50. Thaû noåi treân maët nöôùc moät ñóa nheï , chaén saùng , hình troøn .Maét ngöôøi quan saùt ñaët treân maët nöôùc seõ khoâng thaáy ñöôïc vaät saùng ôû ñaùy chaäu khi baùn kính ñóa khoâng nhoû hôn R = 20cm. Tính chieàu saâu lôùp nöôùc trong chaäu .Bieát raèng vaät vaø taâm ñóa naèm treân ñöôøng thaúng vaø chieát suaát cuûa nöôùc laø 4/3 Ngày soạn:12/3/11 CHỦ ĐỀ 8: LĂNG KÍNH 19 Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn A LÝ THUYẾT. I: Laêng kính sini1 = nsinr1 , sini2 = n sinr2 ; A = r1 + r2 , D = –A Goùc leäch cöïctieåu : điều kiện có DMin : i1 = i2 ; r1= r2 sin ( D min  A D A A A , i = min , r= ) = nsin 2 2 2 2 B: BÀI TẬP. 01. Cho moät laêng kính coù tieát dieän thaúng là ømoät tam giaùc đ ABC ( A = B  C = 600 ), coù ều chieát suaát n = 3 , chieáu moät tia saùng SI vuoâng goùc với maët AB taïi I. a. Tính góc tới và góc lệch ứng với trường hợp DMin. b. Vẽ đ ường đ của tia sáng trong trường hợp SI  AB gần A và gần B. i 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 gần A. SI trùng pháp tuyến nên i1 và r1 đ bằng 00. ều 0 r2 = A - r1 = 60 - 0 = 60 sinigh = 1/n = 1/ 3  igh = 350 26' < r2 nên có PXTP tại J. vẽ đ tia JK. ược 0 0 0 i  JKC có J = 30 ; C = 60  K = 90 tia JK đ thẳng ra không khí. TH SI gần B. ' ược tia J 'K "';  = 60 > igh nên có PXTP tại J . vẽ đ ' '' " 0 0 " 0 " i  J K C: có J = 30 ; C = 60  K = 90 tia K R đ thẳng ra không khí. 02. Cho moät laêng kính phaûn xaï toaøn phaàn (Tam giác vuông cân) coù chieát suaát n = 3 chieáu moät tia saùng tôùi SI naèm trong tieát dieän thaúng cuûa laêng kính dưới góc tới 600, đ từ phía đ i áy BC lên gaëp maët AB cuûa laêng kính taïi moät ñieåm I. 1. Tia SI gần đ B của lăng kính. ỉnh a. Veõ tieáp ñöôøng ñi cuûa tia saùng. b. Giữa tia tới SI cố đ nếu quay lăng kính quanh trục A thì góc lệch thay đ như thế nào? ịnh, ổi 2. Tia SI gần đ Đỉnh A của lăng kính. HD. 1. Tia SI gần B. (Ha) a) i1 = 600  sinr1 = sini1/n = 3 2  1  r = 300 ta vẽ tia khúc xạ trong LK IJ. 1 2 3 Sinigh = 1/n  igh = 39018'.  BIJ có: I =30 + 90 = 1200; B = 450 J = 150  r2 =90 - 15 = 750 > igh có phản xạ toàn phần tại J vẽ đ tia JK. ược 0 0 0 0  JKC: C = 45 , J = 15  K = 120  r3 = 120 - 90 = 30 < igh. Tia khúc xạ ló ra không khí dưới góc ló: sini2 = nsin r3 = 3  i2 = 600. Vẽ tia ló cuối cùng KR. 2 20