Bài 1. Một dịng điện 20 A chạy trong một dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong khơng khí.
a. Tính cảm ứng từ tại điểm A cách dây 10 cm, tại B cách dây 20cm.
b. Cảm ứng từ tại M có độ lớn là 2.10-6T. Tính khoảng cách từ M đến đến dây dẫn.
Bài 2. Cho dây dẫn thẳng dài vô hạn, dòng điện chạy bên trong có cường độ I = 10A. Môi trường ngoài là không khí.
a. Xác định vectơ cảm ứng từ B tại điểm M cách dây khoảng R = 4cm.
b. Tìm quĩ tích điểm N, biết cảm ứng từ tại N là B = 10-5T.
Bài 3. Hai dây dẫn dài, song song, nằm cố định trong mặt phẳng P cách nhau một khoảng d = 16 cm. Dịng điện qua hai dây cùng chiều, cĩ cùng cường độ I = 10 A.
a. Tính cảm ứng từ tại những điểm nằm trong mặt phẳng P cách đều hai dây.
b. Tính cảm ứng từ tại điểm M thuộc mặt phẳng chứa hai dây dẫn và cách hai dây là 16cm và 32cm.
c. Tính lại câu (b) trong trường hợp hai dòng điện ngược chiều.
Bài 4. Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí và cách nhau khoảng d = 100cm. Dòng điện trong hai dây cùng chiều và cùng cường độ I = 2A.
Xác định cảm ứng từ B
tại điểm M trong hai trường hợp:
a. M nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và cách hai dây lần lượt là d1 = 60cm, d2 = 40cm.
b. M cách hai dây lần lượt là d1 = 60cm và d2 = 80cm.
Bài 5. Hai dòng điện chạy theo cùng một chiều trong hai dây dẫn thẳng vô hạn song song, cách nhau 50cm trong chân không, lần lượt có cường độ I1 = 3A ; I2 = 2A.
1. Xác định cảm ứng từ tại :
a. Điểm A cách dòng I1 30cm và cách dòng I2 20cm.
b. Điểm B cách dòng I1 30cm và cách dòng I2 40cm.
2. Tìm quĩ tích những điểm tại đó cảm ứng từ bằng 0.
Bài 6 Hai dây dẫn đồng phẳng dài vô hạn hợp với nhau góc 600 có cường độ dòng điện bằng nhau chạy trong hai dây.
Tìm quĩ tích những điểm tại đó cảm ứng từ bằng 0.
Bài 7. Hai dịng điện chạy theo cùng một chiều trong hai dây dẫn thẳng dài vơ hạn, song song, cách nhau 50 cm đặt trong chân khơng, lần lượt cĩ cường độ I1 = 3 A; I2 = 2 A. Xác định cảm ứng từ tại điểm A cách dịng I1 một khoảng 30 cm, cách dịng I2 một khoảng 20 cm.
Bài 8. Hai dây dẫn thẳng, song song, dài vơ hạn, cách nhau a = 10 cm trong khơng khí, trong đĩ lần lượt cĩ hai dịng điện I1 = I2 = 5 A chạy ngược chiều nhau. Xác định cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn a = 10 cm.
Bài 9. Hai dịng điện cường độ I1 = 6 A, I2 = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song vơ hạn cĩ chiều ngược nhau, được đặt trong chân khơng cách nhau một khoảng a = 10 cm. Xác định cảm ứng từ tại:
a. Điểm M, cách I1 6 cm, cách I2 4 cm.
b. Điểm N, cách I1 6 cm, cách I2 8 cm.
600
[Type text]
Bài 10. Cho hai dịng điện cùng cường độ I1 = I2 = 8 A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài vơ hạn, chéo nhau và vuơng gĩc nhau, đặt trong chân khơng; đoạn vuơng gĩc chung cĩ chiều dài 8 cm. Xác định cảm ứng từ tại trung điểm của đoạn vuơng gĩc chung ấy.
Bài 11. Hai dịng điện cĩ cường độ I1 = 2 A, I2 = 4 A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài vơ hạn, đồng phẳng, vuơng gĩc nhau đặt trong khơng khí.
a) Xác định cảm ứng từ B tại những điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dịng điện, cách đều hai dây dẫn những khoảng r = 4 cm.
b) Trong mặt phẳng chứa hai dịng điện, tìm những quỹ tích những điểm tại đĩ B0.
Bài 12. Cho 3 dòng điện chạy trong 3 dây dẫn thẳng dài vô hạn song song với nhau và cách đều nhau một khoảng a, có cường độ I1 = I2 = I3 = I.
Hãy xác định cảm ứng từ tại một điểm M cách đều 3 dòng điện ấy.
Bài 13. Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn trùng với 2 trục tọa độ vuông góc với xOy như hình vẽ. Chiều dòng điện là chiều của 2 trục toạ độ với I1 = 2A, I2 = 5A. Xác định:
a. Cảm ứng từ tại A(2cm;4cm); B(-2cm, 1cm); C(4cm,4cm); D(4cm,-2cm) b. Tập hợp các điểm có vectơ cảm ứng từ bằng 0.
Bài 14. Trong miền nào, cảm ứng từ của hai dịng điện cùng hướng nhau ?
Bài 15. Cho dòng điện như hình vẽ có I=2A, đường tròn tâm O bán kính R=20cm.
Tính cảm ứng từ tại tâm O.
Bài 16. Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí và cách nhau khoảng 42cm. Dòng điện trong hai dây cường độ I1 = 3A và I2=1,5A. Hãy tìm những điểm mà tại đó cảm ứng từ bằng không. Trong trường hợp:
a. Hai dòng điện cùng chiều.
b. Hai dòng điện ngược chiều.
Bài 17. Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ 10A người ta tính được cảm ứng từ tâm của vòng dây có độ lớn là B=6,28.10-6T.
a. Tính bán kính của vòng tròn.
b. Muôn B không đổi và bán kính tăng gâp hai lần câu a thì cường độ dòng địên bằng bao nhiêu ?
Bài 18. Một khung dây trịn bán kính 3,14cm cĩ 100 vịng dây. Cường độ dịng điện qua mỗi vịng dây là 0,1 A và cùng chiều.
a. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây.
b. Nếu trong khung có 25 vòng dây có chiều dòng điện ngược với các vòng còn lại thì cảm ứng từ tai tâm khung dây lúc này là bao nhiêu ?
O I
[Type text]
Bài 19. Một dịng điện cĩ cường độ 4,3 A chạy trong một ống dây cĩ chiều dài 14 cm và cĩ 620 vịng dây. Tính cảm ứng từ trong lịng ống dây.
Bài 20. Hai vòng dây tròn đặt cùng tâm O và trục vuông góc với nhau. Bán kính 2 vòng dây đều là R =20cm, cường độ dòng điện I = 10A. Xác định cảm ứng từ tại tâm O của 2 vòng dây.
Bài 21. Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, mỗi vòng dây có dòng điện cường độ 0,5A chạy qua.
Theo tính toán thì cảm ứng từ ở tâm khung bằng 6,3.10-5T. Nhưng khi đo ta thấy cảm ứng từ ở tâm bằng 4,2.10-5T. Kiểm tra các vòng dây thấy có một số vòng quấn nhầm, chiều quấn của chúng ngược với các vòng còn lại.
a. Hỏi có tất cả có bao nhiêu vòng bị quấn nhầm ? b. Tính bàn kính của khung dây.
Bài 22. Dùng một loại dây đồng đường kính 0,5mm, bên ngoài có lớp cách điện mỏng quấn lên một hình trụ tạo thành một ống dây. Các vòng dây được quấn sít nhau. Hỏi nếu cho dòng điện cường độ 0,1A chạy qua ống dây, thì cảm ứng từ trong ống dây bằng bao nhiêu ?
Bài 23. Dùng một loại dây đồng bên ngoài có lớp cách điện mỏng quấn thành một hình tru dài 50cm, đường kính 4cm để làm ống dây. Hỏi nếu cho dòng điện cường độ 0,1 A chạy qua các vòng dây, thì cảm ứng từ trong ống dây bằng bao nhiêu ? Cho biết sợi dây làm ống dây có chiều dài l=63m và các vòng dây được quấn sít nhau.
Bài 24. Dùng một loại dây đồng đường kính d=0,8mm bên ngoài có lớp cách điện mỏng quấn thành một hình tru đường kính D=4cm để làm ống dây. Khi nối hai đầu ống dây với một nguồn điện có hiệu điện thế U=3,3V thì cảm ứng từ trong ống dây bằng 15,7.10-5T. Tính chiều dài của của ống dây cường độ dòng điện chạy qua ống dây Cho biết điện trở suất của đồng là 1,76.108m và các vòng dây được quấn sít nhau.
Bài 25. Nối hai đầu M,N với một nguồn điện không đổi. Tính cảm ứng từ tại tâm của vòng dây.
Bài 26. Một dây dẫn được uốn thành 3 cạnh của tam giác đều với chiều dài mỗi cạnh là a = 0,5m, cường độ dòng điện là I = 1A.
Xác định vectơ cảm ứng từ B
tại tâm O của tam giác.
Bài 27. Một dây dẫn được uốn thành hình thang cân như hình vẽ, trong đó AB = 2CD = 20cm, chiều dài đường cao h = 5cm, cường độ dòng điện I = 2A. Tính cảm ứng từ tại giao điểm M của 2 cạnh bên BC và AD.
Bài 28. Dòng điện chạy trong mạch kín có cường độ I = 10A.
Xác định vectơ cảm ứng từ B tại tâm O của cung tròn AB, biết bán kính R = 20cm, biết 600 ( xem hình vẽ).
LỰC TỪ TRƯỜNG TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN
Bài 1. Một dẫn có chiều dài 2m có dòng điện I=10A đặt trong từ trường đều có độ lớn B=10-5T. Tính lực từ tác dụng lên dây dẫn.
a. Biết vectơ cảm ứng từ vuông góc với dây dẫn.
b. Biết vectơ cảm ứng từ hợp với dây dẫn một góc 300.
Bài 2. Một dây dẫn thẳng dài vô hạn có dòng điện I1 =12A chạy qua được đặt trong chân không.
a. Tính cảm ứng từ tại một điểm cách dây 5cm.
I2
I1
N M
I D
B A
M
C
[Type text]
b. Tính lực tác dụng lên một dây khác dài 0,8m, có dòng điện I2 = 15A chạy qua đặt song song với dây trước, cách nó một khoảng 5cm.
Bài 3. Một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dịng điện I1 = 20 A đặt trong khơng khí.
a. Tính cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 50 cm.
b. Tính lực từ tác dụng lên một đơn vị dài của dây dẫn khác mang dịng điện I2 = 8 A đi qua M và vuơng gĩc với dây thứ nhất.
Bài 4. Một dây dẫn được gập thành một khung dây cĩ dạng hình tam giác đều cĩ cạnh 10 cm. Đặt khung dây trong từ trường đều như hình vẽ.
Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ. Tính lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung. Biết cường độ dịng điện I = 5 A và độ lớn cảm ứng từ B = 2.10-3 T.
Bài 5. Thanh dẫn MN có chiều dài l = 20cm khối lượng m = 10g được treo ngang bằng hai dây dẫn mảnh AM và BN. Thanh MN được đặt trong từ trường đều B
thẳng đứng hướng lên với B = 0,2T. Khi cho dòng điện I = 2,5A chạy qua thanh MN thì nó có vị trí cân bằng mới, lúc đó hai
dây treo AM và BN hợp với phương thẳng đứng góc . Tính và lực căng mỗi dây treo. Lấy g = 10m/s2
Bài 6. Một khung dây trịn gồm 20 vịng dây, bán kính 5cm bên trong cĩ dịng điện chạy với cường độ I1 = 2 A đặt trong khơng khí.
a. Tính cảm ứng từ tại tâm khung dây.
b. Một dây dẫn thẳng mang dịng điện I2 = 1 A đặt xuyên qua tâm khung dây và vuơng gĩc với mặt phẳng khung dây. Tính lực từ tác dụng lên dịng I2. Suy ra lực từ tác dụng lên khung dây.
Bài 7. Hai thanh kim loại AB và CD đặt song song nằm ngang cách nhau l = 20cm, hai đầu thanh được nối với nguồn điện một chiều . Gác trên hai thanh này là một thanh kim loại MN có khối lượng m = 100g sao cho MN vuông góc với AB và CD.Tất cả đặt trong từ trường đều thẳng đứng hướng lên trên với B = 0,2T . Hệ số ma sát giữa các thanh là 0,2. Lấy g = 10m/s2.
a. Dòng điện qua MN là I = 10A. Tính gia tốc a của thanh MN.
b. Nâng đầu thanh A và C lên cao sao cho hai thanh AB và CD cùng hợp với mặt phẳng góc 300. Để thanh AM trượt lên về phía A, C với gia tốc a như vừa tính ở câu (a) thì cường độ dòng điện bây giờ là bao nhiêu ?
Bài 8. Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn x’Ox và y’Oy đặt vuông góc với nhau . Cường độ dòng điện trong hai dây dẫn này là I1. Trong mặt phẳng xOy ta đặt một khung dây dẫn hình vuông MNPQ cạnh a và cĩ dịng I2
chay bên trong khung (không biến dạng) có tâm nằm trên đường phân giác góc xOy, hai cạnh MN và MQ cách hai dây x’Ox và y’Oy khoảng b. Xác định hai lực từ tống hợp tác dụng lên khung dây dẫn MNPQ.
Bài 9. Một đoạn dây dẫn MN có dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1T và chiều như hình vẽ. Cả hai đều nằm trong mặt phẳng nằm ngang và vuông góc với nhau. Biết khối lượng mỗi đơn vị độ dài của đoạn dây là 10g/m.
Xác định chiều dòng điện và cường độ I để đoạn dây lơ lửng mà không rơi. Lấy g = 10m/s2.
B B
A
M N
[Type text]
Bài 10. Hai thanh ray nằm ngang và cách nhau khoảng l =10cm. Một thanh kim loại AB khối lượng m = 50g đặt bên trên và vuông góc với hai thanh ray. Dòng điện qua thanh kim loại AB là I = 10A. Biết thanh kim loại được đặt trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B
thẳng đứng hướng lên với B = 0,2T. Hỏi hệ số ma sát giữa AB với hai thanh ray là bao nhiêu để thanh AB vẫn nằm yên. Lấy g = 10m/s2.
Bài 11. Một thanh kim loại nằm ngang chuyển động trên hai dây song song cách nhau 10cm. Thanh này được đặt trong một từ trường đều thẳng đứng có cảm ứng từ B = 0,01T thẳng góc với các dây và dưới tác dụng của lực từ nó dời chỗ song song với chính nó với vận tốc v = 10cm/s. Tính công của lực từ tác dụng lên thanh trong 10s, biết cường độ dòng điện qua thanh là I = 10A.
MOMEN NGẪU LỰC TỪ
Bài 1. Một khung dây dẫn hình vuông có cạnh a = 5cm, có dòng điện I = 2A chạy qua được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,3T, các đường cảm ứng song song với mặt phẳng khung. Tính mômen lực M tác dụng lên khung.
Bài 2. Một khung dây hình vuông CDEG, CD = a được giữ trong từ trường đều như hình vẽ. Vectơ cảm ứng từ B
song song với các cạnh CD và EG. Dòng điện trong khung có cường độ I.
a. Xác định các lực từ tác dụng lên các cạnh của khung.
b. Tính mômen của các lực từ tác dụng lên khung CDEG đối với trục T đi qua tâm hình vuông và song song với cạnh DE. Sau đó tính mômen của các lực từ đối với trục T’ bất kì ssong với T, cách T một đoạn d.
Bài 3. Một khung phẳng hình vuông cạnh a = 5cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 10-5T, trong khung có dòng điện I = 2A. Tính mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung , biết (B,n)300
.
Bài 4 Một khung dây hình chữ nhật cĩ kích thước 20 x 30 cm mang dịng điện I = 2 A đặt trong một từ trường đều cĩ cảm ứng từ B = 2 mT. Tính mơmen lực lớn nhất tác dụng lên khung dây (đối với trục quay là trục đối xứng của khung).
Bài 5 Khung dây của một điện kế gồm N = 200 vòng dây dẫn mảnh được treo bằng sợi dây đàn hồi . Diện tích khung dây S = 1cm2 được đặt dọc theo các đường cảm ứng của một từ trường đều có cảm ứng từ B = 15mT. Khi cho qua khung dây dòng điện I1 5A thì khung quay một góc 1 150
a.Xác định hằng số xoắn C của dây treo.
b. Hỏi khung sẽ quay góc 2 bằng bao nhiêu, nếu cho dòng điện I2 7,5A chạy qua.
Bài 6 Một khung dây dẫn ABCD hình vuông cạnh a có thể quay dễ dàng quang cạnh AB cố định nằm ngang. Cường độ dòng điện trong khung dây là I . Khung dây được đặt trong từ trường đều B có phương thẳng đứng hướng lên. Khi cân bằng mặt phẳng khung dây hợp với phương thẳng đứng góc .
Tính , biết khối lượng mỗi cạnh là m.
LỰC LO-REN-XƠ (Lorentz)
Bài 1. Một hạt êlectrôn bay vào từ trường đều B = 0,2T. Lúc lọt vào trong từ trường vận tốc của êlectron có phương vuông góc với cảm ứng từ B
và độ lớn V = 106m/s.
Tính lực Lorenxơ tàc dụng lên hạt êlectrôn. Biết qe1,6.1019C me 9,1.1031kg
Bài 2. Một hạt mang điện q = 3.10-6 C, cĩ khối lượng 20 mg bay theo phương hợp với các đường sức của một từ trường đều một gĩc 90o, với vận tốc cĩ độ lớn 2600 m/s. Độ lớn của cảm ứng từ là 2,5.10-2 T.
a. Xác định lực Lorentz tác dụng lên hạt mang điện đĩ.
[Type text]
b. Tính bán kính quỹ đạo của hạt mang điện trên trong từ trường.
Bài 3. Bắn một êlectrôn với vận tốc v0 vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T theo phương vuông góc với các đường cảm ứng thì nó sẽ chuyển động trên quĩ đạo tròn có bán kính r = 0,5cm. Tính V0.
Bài 4: Hạt êlectron với vận tốc đầu bằng 0, được gia tốc qua một hiệu điện thế 400V. Tiếp đó, nó được dẫn vào một miền có từ trường đều theo phương vuông góc với B
. Bán kính quỹ đạo của êlectron đó là 7cm.
xác định cảm ứng từ B .
Bài 5. Êlectrôn có vận tốc v = 2.105 m/s đi vào điện trường đều E
theo phương vuông góc với đường sức của điện trường. Cường độ điện trường là E = 104 v/m.
Để êlectrôn chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường. Hãy xáx định vectơ cảm ứng từ B
.
Bài 6. Một êlectrôn bay với vận tốc V
vào từ trường đều có cảm ứng từ B
theo phương hợp với đường cảm ứng từ một góc .
Xác định quĩ đạo chuyển động của hạt và đặc điểm của qũi đạo này trong các trường hợp:
a. 00; b. 900; c. 0 và 900
Bài 7. Một hạt điện tích âm được bắn vào điện trường đều có E = 103v/m theo phương vuông góc với đường sức của điện trường với vận tốc v0 = 2.106m/s. Để hạt điện tích chuyển động thẳng, đồng thời với điện trường còn có từ trường đều. Xác định phương , chiều và độ lớn của B
.
Bài 8. Một êlectrôn được gia tốc bởi hiệu thế U = 2000V, sau đó bay vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 10-3 T theo phương vuông góc với đường sức của từ trường. Biết khối lượng và điện tích của êlectrôn là m và
e mà kg C
e
m 5,6875.1012 / . Tính:
a. Bán kính qũi đạo của êlectrôn.
b. Chu kì quay của êlectrôn.
Bài 9. Một êlectrôn sau khi được gia tốc bởi hiệu thế U = 200V có vận tốc đầu song song dây dẫn, cách dây a = 5mm và cùng chiều với chiều dòng điện I. Xác định phương, chiều và độ lớn của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt êlectrôn ngay lúc đầu, biết I = 10A.
Bài 10. Một dây dẫn có tiết diện ngang như hình vẽ. Dòng điện I chạy từ trước ra sau.
Dây điện đặt trong từ trường đều B
có đường cảm ứng nằm ngang từ trái qua phải
với B = 2T . Biết vận tốc chuyển động có hướng của êlectrôn trong dây dẫn là v = 1,4.10-4m/s a.Xác định hướng và độ lớn của lực Lorenxơ tác dụng lên êlectrôn.
b. Chứng tỏ sau một thời gian đủ dài, trong dây dẫn xuất hiện một điện trường E
. xác định hướng và độ lớn của điện trường này.
TRẮC NGHIỆM
1. Trong một từ trường đều cĩ chiều từ trong ra ngồi, một điện tích âm chuyển động theo phương ngang từ trái sang phải. Nĩ chịu tác dụng của lực Lorentz cĩ chiều
A. từ dưới lên trên. B. từ trên xuống dưới.
C. từ trong ra ngồi. D. từ trái sang phải.
2. Khi độ lớn của cảm ứng từ và độ lớn vận tốc của điện tích cùng tăng 2 lần thì độ lớn lực Lorentz A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. khơng đổi. D. giảm 2 lần.
3. Một điện tích chuyển động trịn đều dưới tác dụng của lực Lorentz, khi vận tốc của điện tích và độ lớn cảm ứng từ cùng tăng 2 lần thì bán kính quỹ đạo của điện tích
B
I