BÀI TẬP CHƯƠNG 4
Bài 1. Xác định chiều dòng điện trong các dây dẫn sau:
(a)
(b)
LG: a) chiều cảm ứng từ trùng chiều S->N của nam châm thử, nên chiều cảm ứng từ ngược chiều
kim đồng hồ, theo quy tắc nắm bàn tay phải thì chiều cường độ dịng điện đi ra ngồi mặt phẳng
tờ giấy
b) chiều cường độ dịng điện đi xuống dưới.
Bài 2. Xác định chiều của lực từ tác dụng lên hạt mang điện khi di chuyển vào từ trường trong các
trường hợp sau:
LG: sử dụng quy tắc bàn tay trái
a)
b)
c)
d)
Hướng lên trên
Đi ra ngồi tờ giấy
Bằng khơng
Đi vào trong
Bài 3. Từ trường ở tâm của một vòng dây bán kính 2cm là 2 mT.
a. Xác định cường độ dòng điện đi qua vòng dây.
1
b. Một dây dẫn dài vô hạn có cùng cường độ dòng điện như câu a. Một điểm phải cách
xa dây này bao nhiêu để có từ trường bằng 2 mT?
LG: a) 𝐵 = 𝜇0 𝜇
2.10−2
𝐼𝑅 2
3
2 (𝑅2 +ℎ2 )2
,
ở tâm vòng dây ℎ = 0 => 𝐵 =
𝜇0 𝜇𝐼
2𝑅
2𝐵𝑅
=> 𝐼 = 4𝜋10−7 =
2
2.2.10−3 4𝜋.10−7 = 𝜋 102 𝐴 = 63,66 𝐴
𝐼
1
2
1
2
b) 𝐵 = 𝜇0 𝜇 2𝜋𝑎 => 𝑎 = 𝜇0 𝜇𝐼 2𝜋𝐵 = 4𝜋. 10−7 𝜋 . 102 2𝜋.2.10−3 = 𝜋 10−2 = 6,3 𝑚𝑚
Bài 4. Xác định độ lớn và hướng của cảm ứng từ
tại các điểm M, N, P trong hình bên.
LG: Gọi dây dẫn trên là 1, dây dẫn dưới là 2. Cảm ứng từ do dây 1 và dây 2 lând lượt là
⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟏 , ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟐 .
Chọn chiều hướng ra ngoài là chiều dương
Tại M: ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟏 vng góc với mặt phẳng, hướng ra ngồi, ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟐 vng góc với mặt phẳng,
hướng vào trong
𝑰
𝑰
𝟏
𝑩 = 𝑩𝟏 − 𝑩𝟐 = 𝝁𝟎
− 𝝁𝟎
=
𝝁 .𝑰
−𝟐
−𝟐
𝟐𝝅. 𝟐. 𝟏𝟎
𝟐𝝅. 𝟔. 𝟏𝟎
𝟑. 𝟏𝟎−𝟐 𝟐𝝅 𝟎
𝟏
𝟐
=
𝟒𝝅 . 𝟏𝟎−𝟕 . 𝟏𝟎 = 𝟏𝟎−𝟒 𝑻
−𝟐
𝟑. 𝟏𝟎 𝟐𝝅
𝟑
Tại N: ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟏 vng góc với mặt phẳng, hướng vào, ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟐 vng góc với mặt phẳng, hướng
vào
𝑰
𝑰
𝟏
𝑩 = −𝑩𝟏 −𝑩𝟐 = −𝝁𝟎 𝟐𝝅.𝟐.𝟏𝟎−𝟐 − 𝝁𝟎 𝟐𝝅.𝟐.𝟏𝟎−𝟐 = 𝟏𝟎−𝟐 𝟐𝝅 𝝁𝟎 . 𝑰 =
𝟏
.𝟏𝟎−𝟐
𝟐𝝅
𝟒𝝅 . 𝟏𝟎−𝟕 . 𝟏𝟎 = 𝟐. 𝟏𝟎−𝟒 𝑻
Tại P: ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟏 vng góc với mặt phẳng, hướng vào, ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝟐 vng góc với mặt phẳng, hướng
ra
𝑰
𝑰
𝟏
𝑩 = −𝑩𝟏 + 𝑩𝟐 = −𝝁𝟎
+
𝝁
=
−
𝝁 .𝑰
𝟎
𝟐𝝅. 𝟐. 𝟏𝟎−𝟐
𝟐𝝅. 𝟔. 𝟏𝟎−𝟐
𝟑. 𝟏𝟎−𝟐 𝟐𝝅 𝟎
𝟏
𝟐 −𝟒
−𝟕
=−
𝟒𝝅
.
𝟏𝟎
.
𝟏𝟎
=
−
𝟏𝟎 𝑻
𝟑. 𝟏𝟎−𝟐 𝟐𝝅
𝟑
2
Bài 5. Hai dây mang điện chéo nhau một góc
30° như hình bên nhưng khơng tiếp xúc điện.
Cường độ dịng điện trong mỗi dây là 5.0 A. Các
điểm 1 và 2 cách giao điểm 4.0 cm và cách đều
hai dây. Xác định chiều và độ lớn cảm ứng từ
tại các điểm 1 và 2.
LG: gọi dây nằm ngang là a, dây nằm chéo là b. Cảm ứng từ do 2 dây gây ra là ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝒂 , ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑩𝒃
tai điểm 1, 2 vector cảm ứng từ đều đi ra ngoài mặt phảng hình vẽ tạo với nhau một góc 𝟑𝟎𝒐
𝑩𝟐 = 𝑩𝟐𝒂 + 𝑩𝟐𝒃 + 𝟐 𝑩𝒂 𝑩𝒃 𝒄𝒐𝒔 𝟑𝟎𝒐
𝝁 𝑰
𝟒𝝅𝟏𝟎−𝟕 .𝟓
𝟎
Mà 𝑩𝒂 = 𝑩𝒃 = 𝟐𝝅 𝒓 𝒔𝒊𝒏
= 𝟐𝝅.𝟒.𝟏𝟎−𝟐 𝟎.𝟗𝟔𝟔 = 𝟐, 𝟓𝟗. 𝟏𝟎−𝟓 𝑻
𝟕𝟓𝟎
𝑩 = 𝑩𝒂 √𝟏 + 𝟏 + √𝟑 = 𝟓. 𝟏𝟎−𝟓 𝑻
Tại điểm 2, 𝑩𝒂 hướng ra ngồi, 𝑩𝒃 hướng vào trong, góc tạo bởi 2 vector là 𝟏𝟓𝟎𝒐
𝝁 𝑰
𝟒𝝅𝟏𝟎−𝟕 .𝟓
𝟎
Mà 𝑩𝒂 = 𝑩𝒃 = 𝟐𝝅 𝒓 𝒔𝒊𝒏
= 𝟐𝝅.𝟒.𝟏𝟎−𝟐 0.258 = 𝟗, 𝟔𝟔. 𝟏𝟎−𝟓 𝑻
𝟏𝟓𝒐
𝑩𝟐 = 𝑩𝟐𝒂 + 𝑩𝟐𝒃 + 𝟐 𝑩𝒂 𝑩𝒃 𝒄𝒐𝒔 𝟏𝟓𝟎𝒐
𝑩 = 𝑩𝒂 √𝟏 + 𝟏 − √𝟑 = 𝟓 𝟏𝟎−𝟓 𝑻
Bài 6. Điểm A trong hình bên cách dây dẫn 2.0
mm. Xác định độ lớn cảm ứng từ tại điểm A, coi
rằng đoạn dây này rất dài và các dây khác cách
điểm A rất xa để không làm ảnh hưởng từ trường
của đoạn dây dẫn này tại A.
LG: tìm cường độ dịng điện trong dây dẫn gần A,
𝑰=
𝑼
𝟔𝟎
=
= 𝟏, 𝟐 𝑨
𝑹𝒕𝒅 𝟐𝟎 + 𝟑𝟎
𝑩 = 𝝁𝟎 𝑰
𝟏
= 𝟏, 𝟐. 𝟏𝟎−𝟒 𝑻
𝟐𝝅 𝟐. 𝟏𝟎−𝟑
3
Bài 7. Dòng điện 200 A chạy trong một vòng siêu dẫn có đường kính 3.0 mm.
a. Xác định mômen lưỡng cực từ của vòng dây.
b. Xác định độ lớn từ trường tại điểm nằm trên trục vòng dây và cách tâm vòng dây 8 cm.
LG:
a. 𝑝𝑚 = 𝐼 𝑆 = 𝐼 𝜋 𝑅 2 = 200 . 𝜋. (1,5. 10−3 )2 = 1,4 10−3 𝐴𝑚2
b.
𝐵=
(𝜇0 𝑝𝑚 )
3
2𝜋 (𝑅 2 +ℎ2 )2
= 5,52 10−7 𝑇
Bài 8. Một vòng dây được uốn thành hình vng mang dịng điện có cường độ 25 A. Tại một điểm
nằm trên trục vòng dây và cách mặt phẳng vòng dây 50 cm, độ lớn từ trường là 7.5 nT. Cạnh hình
vng dài bao nhiêu cm?
LG: gọi cạnh hình vng chiều dài d.
Tại một điểm P nằm trên trục hình vng cách mặt phẳng một khoảng h =50cm, từ trường do 4
dây thẳng gây ra là ⃗⃗⃗⃗
𝐵1 , ⃗⃗⃗⃗
𝐵2 , ⃗⃗⃗⃗
𝐵3 , ⃗⃗⃗⃗
𝐵4
4 vector này có độ lớn bằng nhau và bằng
𝜇 𝐼
𝜇 𝐼
𝐵1 = 𝐵2 = 𝐵3 = 𝐵4 = 4𝜋0 𝑎 (sin 𝜑1 + sin 𝜑2 ) = 4𝜋0 𝑎 (2 sin 𝜑1 ) (1)
Trong đó a là khoảng cách từ P đến một cạnh hình vng: 𝑎 = √ℎ2 +
Cịn 𝑠𝑖𝑛𝜑1 =
𝑑
2
2
√𝑎2 +𝑑
4
𝑑2
4
𝑑
=
2 √𝑎2 +
𝑑2
4
Thay vào (1) ta được
𝐵1 =
𝜇0 𝐼
4𝜋 𝑎
2
𝑑
2
√𝑎 2 + 𝑑
2
(
4 )
=
𝜇0 𝐼 𝑑
𝑑2
4𝜋 𝑎 √𝑎2 + 4
Cảm ứng từ tổng cộng tại P
⃗ = ⃗⃗⃗⃗
𝐵
𝐵1 + ⃗⃗⃗⃗
𝐵2 + ⃗⃗⃗⃗
𝐵3 + ⃗⃗⃗⃗
𝐵4
Hình chiếu 4 vector này lên mặt phẳng // với hình vng triệt tiêu nhau, nen chỉ cịn thành phần
hình chiếu lên trục hình vng, gọi trục này là Oy. Gọi góc tạo bởi ⃗⃗⃗⃗
𝐵1 với Oy là 𝜃. Độ lớn của
⃗𝐵
4
𝐵 = 4 𝐵1𝑦
𝑑
2𝐵1 𝑑
= 4 𝐵1 𝑐𝑜𝑠𝜃 = 4 𝐵1 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 4 𝐵1 2 =
=2
𝑎
𝑎
𝜇0 𝐼 𝑑 2
=
2𝜋
𝑎2
√𝑎2
𝑑2
+ 4
=
4𝜋 𝑎 √𝑎2
𝑑
𝑑2 𝑎
+ 4
𝜇0 𝐼 𝑑 2
𝑑2
𝑑2 𝑑2
2𝜋 (ℎ2 + 4 ) √ℎ2 + 4 + 4
𝜇0 𝐼 𝑑 2
𝐵=
𝜇0 𝐼 𝑑
𝑑2
𝑑2
𝑑2
= 7,5. 10−9
2𝜋 (ℎ2 + 4 ) √ℎ2 + 4 + 4
Từ đó giải ra d=1,3 cm
⃗ theo đường
Bài 9. Lưu số của vectơ cảm ứng từ 𝐵
-6
cong kín như hình bên là 3.77×10 Tm. Xác định
độ lớn của dòng điện I3.
LG:
(𝐼1 + 𝐼3 − 𝐼2 )𝜇0 = 3,77 . 10−6 => I3 = 7 𝐴
⃗⃗⃗⃗
𝑭𝟏
Bài 10. Xác định lực từ tổng hợp tác dụng lên mỗi
cm chiều dài của các dây 1,2,3 trong hình bên, coi
các dây là dài vô hạn.
𝐹3
LG : lên dây 1:
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
+ từ trường do dây 2 gây ra trên dây 1 là 𝐵
12 vuông góc với mặt phẳng, đi vào,có độ lớn
𝜇 𝐼
0 2
𝐵12 = 2𝜋 .2.10
−2 =
4𝜋.10−7 .10
2𝜋.2.10−2
= 10−4 𝑇
5
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
+ từ trường do dây 3 gây ra trên dây 1 là 𝐵
13 vuông góc với mặt phẳng, đi ra,có độ lớn
𝜇 𝐼
0 3
𝐵13 = 2𝜋 .4.10
=
−2
4𝜋.10−7 .10
= 5 .10−5 𝑇
2𝜋.4.10−2
+ từ trường tộng cộng trên dây 1
⃗1 = 𝐵
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐵
12 + 𝐵13
⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐵1 cùng phương, cùng chiều với 𝐵
12 , có độ lớn
𝐵1 = 𝐵12 − 𝐵13 = 5.10−5 𝑇
Lực tác dụng lên mỗi 1 cm chiều dài dây 1
⃗⃗⃗
𝐹1 = 𝐼1 𝑙1 Λ ⃗⃗⃗⃗
𝐵1
⃗⃗⃗
𝐹1
vuông góc với dây 1 và hướng lên, có độ lớn
𝐹1 = 𝐼1 . 𝑙1 . 𝐵1 = 10.10−2 . 5.10−5 = 5.10−6 𝑁
lên dây 2:
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
+ từ trường do dây 1 gây ra trên dây 2 là 𝐵
21 vuông góc với mặt phẳng, đi vào,có độ lớn
𝜇 𝐼
0 2
𝐵21 = 2𝜋 .2.10
−2 =
4𝜋.10−7 .10
2𝜋.2.10−2
= 10−4 𝑇
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
+ từ trường do dây 3 gây ra trên dây 2 là 𝐵
23 vuông góc với mặt phẳng, đi ra,có độ lớn
𝜇 𝐼
0 3
𝐵13 = 2𝜋 .2.10
−2 =
4𝜋.10−7 .10
2𝜋.2.10−2
= 10−4 𝑇
+ từ trường tộng cộng trên dây 1
⃗2 = 𝐵
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐵
21 + 𝐵23 =0
Không có lực tác dụng lên dây 2
lên dây 3:
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
+ từ trường do dây 1 gây ra trên dây 3 là 𝐵
31 vuông góc với mặt phẳng, đi vào,có độ lớn
𝜇 𝐼
0 2
𝐵31 = 2𝜋 .4.10
−2 =
4𝜋.10−7 .10
2𝜋.4.10−2
= 5 .10−5 𝑇
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
+ từ trường do dây 2 gây ra trên dây 3 là 𝐵
32 vuông góc với mặt phẳng, đi ra,có độ lớn
𝜇 𝐼
0 3
𝐵32 = 2𝜋 .2.10
−2 =
4𝜋.10−7 .10
2𝜋.2.10−2
= 10−4 𝑇
+ từ trường tộng cộng trên dây 1
⃗3 = 𝐵
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐵
32 + 𝐵31
6
⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐵3 cùng phương, cùng chiều với 𝐵
32 , có độ lớn
𝐵3 = 𝐵32 − 𝐵31 = 5.10−5 𝑇
Lực tác dụng lên mỗi 1 cm chiều dài dây 3
⃗⃗⃗
𝐹3 = 𝐼3 𝑙3 Λ ⃗⃗⃗⃗
𝐵3
⃗⃗⃗
𝐹3
vuông góc với dây 3 và hướng xuống, có độ lớn
𝐹3 = 𝐼3 . 𝑙3 . 𝐵3 = 10.10−2 . 5.10−5 = 5.10−6 𝑁
Bài 11. Một electron sau khi được gia tốc bằng hiệu điện thế U=300V thì chuyển động song song
với một dây dẫn thẳng dài và cách dây dẫn một khoảng a=4mm. Xác định lực tác dụng lên electron
nếu cho dòng điện I=5A chạy qua dây dẫn.
LG: Electron được gia tốc có động năng bằng
𝑬đ = 𝒒. 𝑼 = 𝟏, 𝟔. 𝟏𝟎−𝟏𝟗 . 𝟑𝟎𝟎 = 𝟒, 𝟖 . 𝟏𝟎−𝟏𝟕 𝑱
Vận tốc electron bằng
𝑬đ =
𝟏
𝑬đ
𝟒, 𝟖 . 𝟏𝟎−𝟏𝟕
𝒎
𝒎𝒗𝟐 => 𝒗 = √𝟐
= √𝟐
= 1,027. 107
−𝟑𝟏
𝟐
𝒎
𝟗, 𝟏. 𝟏𝟎
𝒔
⃗ có phương vng góc với véctor vận tốc,
Từ trường do dây dẫn thẳng gây ra tại electron ⃗𝑩
chiều hướng ra ngồi như hình vẽ, có độ lớn
𝑩=
𝝁𝟎 𝑰
𝟒𝝅. 𝟏𝟎−𝟕 . 𝟓
=
= 𝟐, 𝟓. 𝟏𝟎−𝟒 𝑻
𝟐𝝅𝒂 𝟐𝝅. 𝟒. 𝟏𝟎−𝟑
⃗⃗⃗
𝒒. 𝒗
𝐹
𝑣
Lực Lorentz tác dụng lên electron là
⃗𝑭 = 𝒒. 𝒗
⃗ = −𝒆. 𝒗
⃗
⃗⃗⃗⃗ 𝚲 ⃗𝑩
⃗⃗⃗⃗ 𝚲 ⃗𝑩
I
⃗ hướng thẳng đứng, chiều hướng lên, có độ lớn
Vậy 𝑭
𝑭 = 𝒆. 𝒗. 𝑩 = 𝟏, 𝟔. 𝟏𝟎−𝟏𝟗 . 1,027. 107 . 𝟐, 𝟓. 𝟏𝟎−𝟒 = 𝟒, 𝟏. 𝟏𝟎−𝟏𝟔 𝑵
7
dS
Bài 12. Một khung dây hình vng abcd mỗi cạnh dài 2 cm, được đặt
gần dịng điện thẳng dài vơ hạn AB cường độ I=30 A. Trục NM cách
AB một đoạn r=2cm. Tính từ thông gửi qua khung dây trong các
trường hợp:
dx
a) Khung abcd và dây AB nằm trong cùng một mặt phẳng.
b) Mặt phẳng khung dây vuông góc với mặt phẳng chứa trục
NM và AB.
c) Mặt phẳng khung dây tạo với mặt phẳng chứa trục NM và dây AB một góc 30°.
LG:
a. Vector cảm ứng từ đi vuông góc với khung dây,chiều hướng vào.
Chia khung dây thành những diện tích vi phân nhỏ 𝑑𝑆 có chiều dài = cạnh ad, có chiều
⃗ , chọn chiều 𝑑𝑆 cùng chiều với 𝐵
⃗ . Có thể
rộng dx. Phương của 𝑑𝑆 cùng phương với 𝐵
xem từ trường trên toàn miền dS là bằng nhau có độ lớn
𝜇0 𝐼
𝐵=
𝑎𝑑
2𝜋 (𝑟 − 2 + 𝑥)
Từ thông qua dS bằng
𝜇0 𝐼
⃗ . 𝑑𝑆 = 𝐵. 𝑑𝑆 =
𝑑Φ𝑚 = 𝐵
. 𝑎𝑑. 𝑑𝑥
𝑎𝑑
2𝜋 (𝑟 − 2 + 𝑥)
Từ thông qua khung dây
𝑟+
𝜇0 𝐼
. 𝑎𝑑. 𝑑𝑥
𝑎𝑑
𝑎𝑑
𝑟−
2 2𝜋 (𝑟 − 2 + 𝑥)
𝑎𝑑
𝜇0 𝐼
𝑎𝑑
𝑟+
2
=
. 𝑎𝑑 . 𝐿𝑜𝑔 (𝑟 −
+ 𝑥) | 𝑎𝑑
2𝜋
2
𝑟−
2
𝜇0 𝐼
=
. 𝑎𝑑. (𝐿𝑜𝑔(2𝑟) − 𝐿𝑜𝑔(2𝑟 − 𝑎𝑑))
2𝜋
4𝜋. 10−7 . 30
=
. 2.10−2 . (𝐿𝑜𝑔(4.10−2 ) − 𝐿𝑜𝑔(2.10−2 ) )
2𝜋
= 8,3.10−8 𝑊𝑏
Φ𝑚𝑎 = ∫𝑑Φ𝑚 = ∫
𝑆
𝑎𝑑
2
b. Mặt phẳng khung dây vuông góc với mặt phẳng chứa trục NM và AB thì vector pháp
⃗ , do đó tích vơ hướng của chúng sẽ bằng không. Từ
tuyến của khung dây vuông góc với 𝐵
thông qua khung dây sẽ bằng không.
c. Mặt phẳng khung dây tạo với mặt phẳng chứa trục NM và dây AB một góc 30°
Làm tương tự ý a,tuy nhiên
⃗ . 𝑑𝑆 = 𝐵. 𝑑𝑆. cos (30𝑜 )
𝑑Φ𝑚𝑐 = 𝐵
Từ thông qua khung dây
8
√3
= 7,2.10−8 𝑊𝑏
2
Φ𝑚𝑐 = Φ𝑚𝑎 . cos(30𝑜 ) = 8,3.10−8 .
Bài 13. Treo đoạn dây dẫn được gập thành khung dây dạng tam giác
vuông cân MNP. MN=NP=10cm trong một từ trường đều B=10-2 T có
chiều như hình vẽ. Cho dịng điện I=10A chạy qua khung đây theo chiều
MNPM. Tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây.
LG: xét từ trường tác dụng lên từng cạnh của khung dây, ta sử dụng
công thức
⃗
𝐹 = 𝐼𝑙Λ𝐵
Cạnh MN: vector lực vuông góc với mặt phẳng và hướng ra, độ lơn
𝐹𝑀𝑁 = 𝐼. 𝐵. 𝑀𝑁. 𝑠𝑖𝑛90𝑜 = 10.10−2 . 0,1 = 10−2 𝑁
⃗
Cạnh NP: vector lực bằng khơng vì NP // với 𝐵
Cạnh PN: vector lực vuông góc với mặt phẳng và đi vào
𝐹𝑁𝑃 = 𝐼 . 𝑀𝑃. 𝐵 . sin 𝛼 = 𝐼 . 𝑀𝑃. 𝐵
𝑀𝑁
= 𝐼. 𝐵. 𝑀𝑁 = 10−2 𝑁
𝑀𝑃
Bài 14. Một electron được gia tốc bởi hiệu điện thế U=1000 V bay vào một từ trường đều có cảm
ứng từ B=1.19×10-3 T. Hướng bay của electron vng góc với các đường sức từ trường. Hãy xác
định:
a. Bán kính quỹ đạo của electron.
b. Chu kì quay của electron trên quỹ đạo.
c. Mômen động lượng của electron đối với tâm quỹ đạo.
DS: a. 8,97 cm
b. 𝑇 = 3.10−8 𝑠
c. 𝐿 = 1,53 . 10−24 𝑘𝑔. 𝑚2 /𝑠
Bài 15. Một hạt α có động năng Wd=500eV bay theo hướng vuông góc với đường sức của một từ
trường đều có cảm ứng từ B=0.1T. Biết hạt α có điện tích +2e, khối lượng 4u. Xác định:
a. Lực từ tác dụng lên hạt α.
b. Bán kính quỹ đạo của hạt.
c. Chu kỳ quay của hạt trên quỹ đạo.
9
Bài 16. Một electron chuyển động với vận tốc
1.0×107 m/s giữa hai bản song song tích điện như
hình bên. Hai bản cách nhau 1 cm và có hiệu điện
thế 200 V. Hệ này cần nằm trong từ trường có chiều
và độ lớn như thế nào để electron đi qua khoảng
không giữa 2 bản mà không va chạm?
DS: B=0.002 T, phương vuông góc mp, chiều đi vào
Bài 17. Một cuộn dây hình chữ nhật có 10 vịng
dây (như hình bên) nằm trên mặt phẳng ngang,
song song với một từ trường đều và mang dòng
điện có cường độ 2.0 A. Cuộn dây có thể xoay
quanh một trục đi qua tâm cuộn dây và treo một vật
nặng 50g trên một cạnh của cuộn dây. Từ trường
phải có độ lớn bao nhiêu để cho cuộn dây không bị
xoay quanh trục của nó?
DS. B=0,1225 T
Bài 18. Hai đoạn dây dài 10cm cách nhau 5.0
mm nằm trong hai mạch như hình vẽ. Độ lớn
của điện trở R phải bằng bao nhiêu thì lực tác
dụng giữa hai đoạn dây là 5.4×10-5 N?
DS. 𝑅 = 3Ω
Bài 19. Hình bên là mặt cắt ngang qua ba sợi dây dài với mật độ khối
lượng là 50 g/m. Mỗi sơi dây mang dòng điện có cường độ bằng nhau
và chiều như biểu diễn trên hình. Hai dây dưới cách nhau 4,0 cm và
được gắn vào bàn. Dòng điện I trong các dây bằng bao nhiêu để cho
phép dây trên cùng “nổi” để tạo thành một tam giác đều với các dây
bên dưới?
DS. I= 237,9 A
10
Bài 20. Cường độ từ trường tại cực bắc của một nam châm Alnico có bán kính 2,0 cm dài 8 cm là
0,10 T. Để sinh ra từ trường giống như vậy bởi một ống dây solenoid có cùng kích thước và mang
dòng điện 2.0 A, ta cần bao nhiêu vòng dây?
DS. Số vòng dây =9560 vòng
11