Bài tập Từ Trường

Bài tập Từ Trường

A. LÝ THUYẾT

1. Từ trường.

 Xung quanh nam châm và xung quanh dòng điện tồn tại từ trường. Từ trường có tính chất cơ bản là tác dụng lực từ lên nam châm hay lên dòng điện đặt trong nó.

 Vectơ cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực từ. Đơn vị cảm ứng từ là Tesla (T).

2. Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong không khí:

 Vectơ cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r:

 - Điểm đặt: Tại điểm M

 - Phương: Vuông góc với mặt phẳng (M. I).

 - Chiều: Tuân theo quy tắc vặn đinh ốc.

 - Độ lớn:

 

doc 18 trang Người đăng quocviet Lượt xem 10359Lượt tải 1 Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập Từ Trường", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG
A. LÝ THUYẾT
1. Từ trường. 
	Xung quanh nam châm và xung quanh dòng điện tồn tại từ trường. Từ trường có tính chất cơ bản là tác dụng lực từ lên nam châm hay lên dòng điện đặt trong nó.
	Vectơ cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực từ. Đơn vị cảm ứng từ là Tesla (T).
2. Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong không khí: 
	Vectơ cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r:
	- Điểm đặt: Tại điểm M
	- Phương: Vuông góc với mặt phẳng (M. I).
	- Chiều: Tuân theo quy tắc vặn đinh ốc.
	- Độ lớn:
3. Từ trường tại tâm của dòng điện trong khung dây tròn: 
	Vectơ cảm ứng từ tại tâm khung dây tròn có:
	- Điểm đặt: Tại tâm
	- Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây.
	- Chiều: Theo quy tắc vặn đinh ốc (hoặc vào mặt nam S ra bặt bắc N của vòng dây)
	Mắt S: dòng điện cùng chiều kim đồng hồ, mặt N: dòng điện ngược chiều kim đồng hồ
	- Độ lớn:
	R là bán kính của khung dây, N là số vòng dây trong khung, I là cường độ dòng điện trong mỗi vòng.
4. Từ trường của dòng điện trong ống dây: 
	Vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây
	- Điểm đặt: Tại điểm đang xét.
	- Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây
	- Chiều: Vào mặt nam(S) ra mặt bắc (N) của ống dây.
	- Độ lớn:
 	n là số vòng dây trên một đơn vị dài của ống. 
	l chiều dài của ống
	N tổng số vòng dây trên ống
5. Nguyên lý chồng chất từ trường:
	Xét trường hợp :
	a. Khí cùng hướng với :
	 cùng hướng với ,
B = B1 + B2
	b. Khi ngược hướng với :
	cùng hướng với 
	c. Khi 
	 hợp với một góc xác định bởi:
	d. Khi B1 = B2 và 
	 hợp với một góc 
II. Lực từ tác dụng lên dòng điện – lực lorenxơ
	1. Lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện:
	- Điểm đặt: Tại trung điểm của đoạn MN.
	- Phương: Vuông góc với mặt phẳng ()
	- Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ hướng vào lòng bàn tay chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều dòng điện, thì chiều ngón tay cái choãi ra 900 là chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây.
	- Độ lớn:
F = BIlsin
	 là góc hợp bởi đoạn dòng điện và vectơ cảm ứng từ.
	2. Lực từ tác dụng lên hai dòng điện thẳng song song
	- Điểm đặt: Trung điểm của đoạn dây
	- Chiều: Là lực hút nếu dòng điện cùng chiều, lực đẩy nếu hai dòng điện ngược chiều
	- Độ lớn: 
	r là khoảng cách giữa hai dòng điện.
	3. Mômen ngẫu lực từ
	Mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện: 
M = IBS.sin
	Trong đó S là diện tích phần mặt phẳng giới hạn bởi khung, là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến của khung và vectơ cảm ứng từ
	4. Lực Lorenxơ
	- Điểm đặt: Tại điện tích
	- Phương: Vuông góc với mặt phẳng ()
	- Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho cảm ứng từ đâm xuyên vaoaf lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của vận tốc, ngón tay cái choãi ra 900 là chiều của lực lorenxơ nếu q >0, và chiều ngược lại nếu q <0
	- Độ lớn:
	Trong đó q là điện tích của hạt, là góc hợp bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ
B. BÀI TẬP 
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: 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. So sánh độ lớn của cảm ứng từ tại M và N 
ĐS: 
Bài 4: 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 5: Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ 5 (A) cảm ứng từ đo được là 31,4.10-6(T). Tiinhs đường kính của dòng điện đó.
ĐS: 20 (cm)
Bài 6: 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 7: 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 8: Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài. Tại điểm A cách dây 10 (cm) cảm ứng từ do dòng điện gây ra có độ lớn 2.10-5 (T). Tính cường độ dòng điện chạy trên dây.
ĐS: 10 (A)
Bài 9: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, cường độ dòng điện chạy trên dây 1 là I1 = 5 (A), cường độ dòng điện chạy trên dây 2 là I2. Điểm M nằm trong mặt phẳng 2 dòng điện, ngoài khoảng 2 dòng điện và cách dòng I2 8 (cm). Để cảm ứng từ tại M bằng không thì dòng điện I2 co chiều và độ lớn như thế nào? 
ĐS: cường độ I2 = 1 (A) và ngược chiều với I1
Bài 10: 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 11: 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 12: 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: 24.10-5 (T)
Bài 13: 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 14: 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 15: 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 16: 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 17: Hai dòng điện có cường độ I1 = 6 (A) và I2 = 9 (A) chạy trong hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 10 (cm) trong chân không I1 ngược chiều I2. Tính cảm ứng từ do hệ hai dòng điện gây ra tại điểm M cách I1 6 (cm) và cách I2 8 (cm) 
ĐS: 3,0.10-5 (T)
Bài 18: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau 10 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ 5 (A) ngược chiều nhau. Tính cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dòng điện một khoảng 10 (cm
ĐS: 1.10-5 (T)
Bài 19: Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn thẳng song song lên 3 lần thì lực từ tác dụng lên một đơn vị dài dây thay đổi như thế nào?
ĐS: 9 lần
Bài 20: Hai dây dẫn thẳng, dài song song và cách nhau 10 (cm) trong chân không, dòng điện trong hai dây cùng chiều có cường độ I1 = 2 (A) và I2 = 5 (A). Tính lực từ tác dụng lên 20(cm) chiều dài của mỗi dây.
ĐS: lực hút có độ lớn 4.10-6 (N)
Bài 21: Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ 1 (A). Lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của mỗi dây có độ lớn là 
10-6(N). Tính khoảng cách giữa hai dây.
ĐS: 20 (cm)
Bài 22: Hai vòng dây tròn cùng bán kính R = 10 (cm) đồng trục và cách nhau 1(cm). Dòng điện chạy trong hai vòng dây cùng chiều, cùng cường độ I1 = I2 = 5 (A). Tính lực tương tác giữa hai vòng dây.
ĐS: 3,14.10-4 (N)
Bài 23: 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 . Tiinhs lực Lorenxơ tác dụng vào electron.
ĐS: 6,4.10-15 (N)
Bài 27: 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 , khối lượng của electron là 9,1.10-31(kg). Tính bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường.
ĐS: 18,2 (cm)
Bài 25: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.106 (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 26: 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 27: Một khung dây phẳng nằm trong từ trường đều, mặt phẳng khung dây chứa các đường sức từ. Khi giảm cường độ dòng điện đi 2 lần và tăng cảm ừng từ lên 4 lần thì mômen lực từ tác dụng lên khung dây thay đổi như thế nào?
ĐS: tăng 2 lần
Bài 28: 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 29: 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)
P
M
N
Bài 30: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông cân MNP. Cạnh MN = NP = 10 (cm). Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 10-2 (T) có chiều như hình vẽ. Cho dòng điện I có cường độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM. Tính độ lớn lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây.
ĐS: FMN = 10-2 (N), FNP = 0 (N), FMP = 10-2 (N)
Bài 31: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông MNP như bài 30. Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm). Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 10-2 (T) vuông góc với mặt phẳng khung dây có chiều như hình vẽ. Cho dòng điện I có cường độ 10(A) vào khung dây theo chiều MNPM. Tính lLực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây 
ĐS: FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N). 
D
C
N
M
Bài 32: Thanh MN dài l = 20 (cm) có khối lượng 5 (g) treo nằm ngang bằng hai sợi chỉ mảnh CM và DN. Thanh nằm trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,3 (T) nằm ngang vuông góc với thanh có chiều như hình vẽ. Mỗi sợi chỉ treo thanh có thể chịu được lực kéo tối đa là 0,04 (N). Dòng điệ ...  mặt phẳng ABCD cách AD một đoạn 2cm. Tính lực điện tổng hợp do I1 tác dụng lên khung. 
ĐS : F = 8.10 – 5 N
Bài 103: Ba dây dẫn thẳng dài đặt song song cách đều nhau, khoảng cách giữa hai dây là a = 4cm. Dòng điện trong các dây có chiều như hình vẽ. I1 = 10A, I2 = I3 =20A. Tìm lực tác dụng lên một mét dây của I1. 
ĐS : 10-3N.
CHƯƠNG V:CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
CHỦ ĐỀ 1:TỪ THÔNG.SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
Bài 1:một khung dây hình vuông cạnh a=10cm đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B=0,5T.Hãy tính từ thông gửi qua khung trong các trường hợp sau:
Cảm ứng từ B hợp với mặt phẳng khung dây một góc 600
Mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ B một góc 300
Các đường sức từ có hướng song song với mặt phẳng khung
Các đường sức từ có hướng vuông góc với mặt phẳng khung
 ĐS:a. =4,33.10-3Wb, b. =2,5.10-3Wb, , c. =0 d. =5.10-3Wb
Bài 2:Một hình vuông cạnh 5cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=8.10-4T.Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6Wb.Tính góc hợp bởi véc tơ cảm ứng từ với mặt phẳng của hình vuông đó ĐS:=300
Bài 3:Một hình vuông cạnh 5cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=8.10-4T.Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6Wb.Tính góc hợp bởi mặt phẳng của hình vuông đó với véc tơ cảm ứng từ ĐS:=600 
Bài 4:Một khung dây hình tròn diện tích S=15cm2 gồm N=10 vòng dây,
đặt trong từ trường đều có hợp với véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng 
khung dây một góc =300 như hình vẽ.B=0,04T.
Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây khi:
Tịnh tiến khung dây trong vùng từ trường đều
Quay khung dây quanh đường kính MN một góc 1800
Quay khung dây quanh đường kính MN một góc 3600
ĐS:a. =0, b. =-10,4.10-4Wb, c. =0 
Bài 5:Một mạch kín hình vuông,cạnh 10cm,đặt vuông góc với từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian.Tính tốc độ biến thiên của từ trường,biết cường độ dòng điện cảm ứng i=2A và điện trở của mạch r=5 ĐS:103T/s
Bài 6:Một khung dây dẫn hình vuông,cạnh a=10cm,đặt cố định trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung.Trong khoảng thời gian s,cho độ lớn của tăng đều từ 0 đến 0,5T.Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung ĐS:0,1 V
Bài 7:Một khung dây phẳng,diện tích 20cm2,gồm 50 vòng đặt trong từ trường đều.Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một góc= và có độ lớn bằng 2.10-4T.Người ta làm cho từ trường giảm đều đến không trong khoảng thời gian 0,01s.Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi ĐS: ec=10-3V
Bài 8:Một dây đồng điện trở R=3được uốn thành hình vuông cạnh a=40cm,
hai đầu dây đồng được nối với hai cực của một nguồn điện có suất điện động
 =6V,điện trở không đáng kể.Mạch điện đặt trong một từ trường đều có 
cùng hướng với véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng hình vuông như hình vẽ.
Cảm ứng từ tăng theo thời gian theo quy luật B=15t(T).Xác định độ lớn 
và chiều dòng điện trong mạch. ĐS:I=1,2A,ngược chiều kim đồng hồ
D
C
A
B
A’
B’
D’
A’
Bài 9:Một khung dây kín phẳng hình vuông ABCD có cạnh a=10cm gồm
 N=250 vòng.Khung chuyển động thẳng đều tiến lại khoảng không gian 
trong đó có từ trường.Trong khi chuyển động cạnh AB và AC luôn nằm
 trên hai đường thẳng song song như hình vẽ.Tính cường độ dòng điện 
chạy trong khung trong khoảng thời gian từ khi cạnh CB của khung bắt đầu
 gặp từ trường đến khi khung vừa vặn nằm hẳn trong từ trường.Chỉ rõ chiều 
dòng điện trong khung.Cho biết điện trở của khung là 3.Vận tốc của khung
 v=1,5m/s và cảm ứng từ của từ trường B=0,005T
ĐS: I=0.0625 A, dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ
Bài 10:Một khung dây dẫn có 2000 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung.Diện tích mặt phẳng mỗi vòng là 2dm2.Cảm ứng từ của từ trường giảm đều từ giá trị 0,5T đến 0,2T trong thời gian 0,1s.Tính suất điện động cảm ứng trong mỗi vòng dây và trong toàn khung dây?
ĐS: ec=6.10-2V,ectk=120V
Bài 11:Một khung dây tròn,phẳng,gồm 1200 vòng,đường kính mỗi vòng là d=10cm,quay trong từ trường đều quanh trục đi qua tâm và nằm trong mặt phẳng khung dây.Ở vị trí ban đầu,mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ,ở vị trí cuối,mặt phẳng khung dây song song với đường sức từ.Thời gian quay là 0,1s.Cảm ứng từ trường là B=0,005T.Tính suất điện động xuất hiện trong cuộn dây ĐS:ec=0,471V
B(T)
2,4.10-3
O
0,4
t(s)
Bài 12:Một khung dây cứng,phẳng diện tích 25cm2,gồm 10 vòng dây.
Khung dây được đặt trong từ trường đều.Khung dây nằm trong mặt phẳng 
như hình vẽ.Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian theo đồ thị
Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây kể từ lúc t=0 đến t=0,4s
Xác định suất điện động cảm ứng trong khung
Tìm chiều của dòng điện cảm ứng trong khung 
ĐS: a. =6.10-5Wb, b.ec=1,5.10-4V, c.theo chiều kim đồng hồ
Bài 13:Một cuộn dây dẫn phẳng có 100 vòng,bán kính R=0,1m,đặt trong từ trường đều sao cho mặt phẳng cuộn dây vuông góc với đường sức từ.Ban đầu cảm ứng từ có giá trị 0,2T.Tìm suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây trong thời gian 0,01s.Xét trong hai trường hợp
Cảm ứng từ của từ trường tăng gấp đôi
Cảm ứng từ của từ trường giảm đều đến 0 ĐS: a. ec=62,8V; b. ec=62,8V
CHỦ ĐỀ 2:SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY CHUYỂN ĐỘNG
Bài 1:Một đoạn dây dẫn MN có chiều dài l=0,5m chuyển động trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,04T với vận tốc v=0,5m/s theo phương hợp với đường sức từ một góc .Tính suất điện động suất hiện trong đoạn dây
 ĐS:ec=0,005V
Bài 2:Một thanh dẫn điện dài 1m,chuyển động trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,4T(vuông góc với thanh) với vận tốc 2m/s,vuông góc với thanh và làm với 1 góc 
Tính suất điện động cảm ứng trong thanh
A
N
M
M’
N’
Nối hai đầu thanh với một điện trở R=0,2 thành mạch kín thì cường độ dòng điện qua điện trở bằng bao nhiêu? ĐS:a. ec=0,564V ; b. I=2,82A
Bài 3:Thanh dẫn MN trượt trong từ trường đều như hình vẽ.Biết B=0,3T
Thanh MN dài 40cm,vận tốc 2m/s,điện kế có điện trở R=3.Tính cường độ
 dòng điện qua điện kế và chỉ rõ chiều của dòng điện ấy
 ĐS: IA=0,08A; dòng điện theo chiều từ NN’
A
N
M
,r
Bài 4:Cho mạch điện như hình vẽ,nguồn có =1,5V,điện trở trong r=0,1.Thanh MN
Dài 1m có điện trở R=2,9.Từ trường có thẳng góc với MN và gướng xuống
dưới.Cảm ứng từ là 0,1T.Ampe kế có điện trở không đáng kể
Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN đứng yên?
Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN di chuyển về phía phải với vận tốc
v=3m/s sao cho hai đầu MN luôn tiếp xúc với hai thanh đỡ bằng kim loại?
Muốn Ampe kế chỉ số 0 phải để thanh MN di chuyển về phía nào
C
M
N
với vận tốc là bao nhiêu?
 ĐS: a. IA0,5A ; b.IA=0,6A ; c.di chuyển về trái với vận tốc 15m/s
Bài 5:Cho mạch điện như hình vẽ,nguồn có =6V,r=0,1,tụ có điện dung
C=5,điện trở của mạch R=2,9.Điện trở thanh MN không đáng kể,
MN dài 1m: cảm ứng từ B=0,5T
Hãy tính điện tích của tụ, cường độ dòng điện chạy trong mạch,lực từ 
tác dụng lên MN khi MN đứng yên
Hãy tính điện tích của tụ, cường độ dòng điện chạy trong mạch,lực từ 
tác dụng lên MN khi MN chuyển động đều sang phải với vận tốc 20m/s,bỏ qua lực ma sát giữa MN và khung
 c. Để tụ điện tích được một lượng điện tích là Q=5,8.10-5C,thì thanh MN phải di chuyển về phía nào?và với vận tốc là bao nhiêu? ĐS:a. I=2A,Q=2,9.10-5C,F=1N; b. . I=5,33A,Q=7,75.10-5C,F=2,67N;c.v=12m/s,sang phải
Bài 6:khung dây dẫn ABCD hình vuông, cạnh a = 20 cm, gồm 10 vòng dây, đặt trong một vùng không gian MNPQ có từ trường đều với kích cỡ và phương, chiều của từ trường như hình vẽ. Cảm ứng từ có độ lớn B = 0,05 T.
	a) Tính từ thông gởi qua khung dây.
	b) Cho khung dây tịnh tiến đều về phía bên phải với tốc độ
v = 10 m/s. Xác định thời gian tồn tại suất điện động cảm ứng trong khung; tính độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình xuất hiện trong khung (trong thời gian trên).
	c) Xác định chiều và độ lớn của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây. Cho biết mật độ điện trở của dây l = 0,05 W/m.
ĐS: a.;b. ;c. 
CHỦ ĐỀ 3:HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
Bài 1:Một ống dây dài 50cm,có 2000 vòng dây.Diện tích mặt cắt của ống dây là 25cm2.Tính độ tự cảm của ống dây đó.Giả thuyết từ trường trong ống dây là từ trường đều ĐS:L=0,025 H
Bài 2:Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50cm,diện tích tiết diện ngang của ống là 10cm2.Cho biết ống dây có 1000 vòng dây ĐS: L=2.10-3H 
Bài 3:Một ống dây dài 50cm có 2500 vòng dây.Đường kính ống dây bằng 2cm.Cho một dòng điện biến đổi theo thời gian chạy qua ống dây.Sau thời gian 0,01s dòng điện tăng từ 0 đến 1,5A.Tính suất điện động tự cảm trong ống dây
 ĐS:etc=0,74V
Bài 4:Một dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo công thức i=0,4(5-t),i tính bằng A,t tính bằng s.Ống dây có hệ số tự cảm L=0,005H.Tính suất điện động tự cảm trong ống dây ĐS:etc=0,002V
Bài 5:Cho một ống dây dài 60cm,đường kính 3cm,có 3500 vòng dây
Tính độ tự cảm của ống dây?
Cho biết trong khoảng thời gian 0,01s cường độ dòng điện qua ống dây tăng đều đặn từ 1,5A đến 3A.Tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây? ĐS: a. L=9,4.10-3H; b. etc=1,41V
Bài 6:Cho một ống dây dài,có độ tự cảm L=0,5H,điện trở thuần R=2.Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua ống dây thù năng lượng từ trường trong ống dây là W=100J
Tính cường độ dòng điện qua ống dây?
Tính công suất tỏa nhiệt ĐS:a. I=20A; b.P =800W
i(A)
t(s)
0,05s
0
5
Bài 7:Một ống dây dài được quấn với mật độ 2000 vòng/mét.Ống dây có thể tuchs 500cm3.Ống dây được mắc vào một mạch điện.Sau khi đóng công tắc dòng điện trong ống dây biến đổi theo thời gian theo đồ thị.Lúc đóng công tắc ứng với thời điểm t=0.Tính suất điện động tự cảm trong ống:0
Sau khi đóng công tắc tới thời điểm t=0,05s
Từ thời điểm t=0,05s trở về sau ĐS:a. etc=0,25V; b. etc=0
Bài 8:Cho mạch điện như hình vẽ,cuộn cảm có điện trở bằng 0
Dòng điện qua L bằng 1,2A;độ tự cảm L=0,2H,chuyển khóa
K từ vị trí a sang vị trí b,tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R
 ĐS: Q=0,144J
+ -
R
L
a
b
K
R
L
Bài 9:Cho mạch điện như hình vẽ,L=1H,=12V,r=0,điện trở của biến trở là R=10.Điều chỉnh biến trở để trong 0,1s điện trở của biến trở giảm còn 5.
Tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây trong khoảng thời gian nói trên
Tính cường độ dòng điện trong mạch trong khoảng thời gian nói trên ĐS:a. etc=12V; b.I=0
M
N
Q
P
C
Bài 10:Một thanh kim loại dài 1m trượt trên hai thanh ray nằm ngang như hình vẽ.Thanh
Kim loại chuyển động đều với vận tốc v=2m/s.Hai thanh ray đặt trong từ trường đều 
như hình vẽ.Hai thanh ray được nối với một ống dây và một tụ điện.Ống dây có hệ số tự cảm
L=5mH,có điện trở R=0,5.Tụ điện có điện dung C=2.Cho B=1,5T.Hỏi:
Chiều của dòng điện cảm ứng qua ống dây?
Năng lượng từ trường qua ống dây?
Năng lượng điện trường trong tụ điện?
Điện tích của mà tụ tích được là bao nhiêu?
Cho biết điện trở của thanh MN và hai thanh ray có giá trị không đáng kể
 ĐS: a.QN; b. Wtừ=0,09J; c. Wđiện=9.10-6J; d. Q=6.10-6F
Bài 11:Dòng điện qua một ống dây không có lõi sắt biến đổi đều theo thời gian.Trong 
thời gian 0,01s cường độ dòng điện tăng từ i1=1A đến i2=2A,suất điện động tự cảm trong 
ống dây etc=20V.Hỏi hệ số tự cảm của ống dây và độ biến thiên năng lượng từ trường trong 
ống dây ĐS: L=0,2H; W=0,3J

Tài liệu đính kèm:

  • docBAI TAP TL CHUONG 45 LOP 11 CO DAP AN.doc