Phương pháp giải bài tập Từ trường - Nâng cao môn Vật Lý 11 năm 2021

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG NÂNG CAO

 

1. Lực từ sẽ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện với công thức là:

 với : 

F: lực từ tác dụng lên dây dẫn (N) 

B: cảm ứng từ (T)

I: cường độ dòng điện (A) 

l : chiều dài dây dẫn(m) 

2. Từ trường của dòng điện trong các mạch mà chúng có dạng khác nhau:

Từ trường của dòng điện sẽ mang trong dây dẫn thẳng dài:

 với:

I: cường độ dòng điện (A) 

r: khoảng cách từ M đến dây dẫn(m)

Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn:

 với:

I: cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây (A)

R: bán kính khung dây (m) 

N: số vòng dây

Từ trường của dòng điện trong lòng ống dây dài: là từ trường đều

 với:

B : cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây 

I: cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây(A)

l : chiều dài ống dây (m) 

n: số vòng dây trên 1 mét chiều dài ống dây(vòng/m)

N: số vòng dây trên ống dây(vòng)

Nguyên lí chồng chất từ trường:

3. Tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện:

  với: 

F :lực tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện(N)

I: cường độ dòng điện qua dây dẫn(A) 

l : chiều dài dây (m) 

r: khoảng cách giữa hai dây dẫn(m)

4. Lực Lorenxơ:

 với: 

q: điện tích hạt tải điện (C) 

v: tốc độ chuyển động của hạt tải điện(m/s)

B: cảm ứng từ (T) θ = v B)

Nếu hạt tải điện chuyển động trên quỹ đạo tròn:

 với : 

m: khối lượng hạt tải điện (kg) 

R: bán kính quỹ đạo(m)

5. Momen ngẫu lực từ: 

 với : 

N: số vòng dây của khung dây 

I: cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây.(A)

B cảm ứng từ (T) 

S: diện tích mỗi vòng dây (m2)

Ví dụ 1: Một dây dẫn được uốn thành một khung dây có dạng tam giác vuông tại A như hình bên với AM = 4cm, AN = 3cm có dòng điện với cường độ 5 A chạy qua. Đặt khung dây vào trong từ trường đều có B = 3.10^-3 T có vecto cảm ứng từ song song với cạnh AN hường như hình vẽ. Giữ khung dây cố định. Lực từ tác dụng lên cạnh MN có độ lớn là

A. 1,2.10^-3 N.

B. 0,8.10^-3 N.

C. 0,6.10^-3 N.

D. 0,75.10^-3 N.

Giải

Đáp án: C.

l = MN = 0,05m; α = ANM; sinα = AM/MN = 4/5; F = BIlsinα = 3.10^-3.5.0,05.4/5 = 6.10^-4 N.

Ví dụ 2: Treo đoạn dây dẫn có chiều dài 5 cm, khối lượng m = 5 g bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết vectơ cảm ứng từ của từ trường đều hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn B = 0,5 T và dòng điện đi qua dây dẫn là I = 2 A. Lấy g = 10 m/s². Khi nằm cân bằng góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là

A. 30^o.

B. 45^o.

C. 60^o.

D. 75^o.

Giải

Đáp án: B.

Bài 1: Một đoạn dây dẫn đồng chất có khối lượng 10g, dài 30cm được treo trong từ trường đều. Đầu trên của dây O có thể quay tự do xung quanh một trục nằm ngang như hình vẽ. Khi cho dòng điện 8A qua đoạn dây thì đầu dưới M của đoạn dây di chuyển một đoạn theo phương ngang d = 2,6cm. Tính cảm ứng từ B. Lấy g =  9,8m/s²:  

A. 25,7.10^-5T         

B. 34,2.10^-4T         

C. 35,4.10^-4T       

D. 64.10^-5T

Bài 2: Một thanh nhôm dài 1,6m, khối lượng 0,2kg chuyển động trong từ trường đều và luôn tiếp xúc với 2 thanh ray đặt nằm ngang như hình vẽ. Từ trường có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ hướng ra ngoài mặt  phẳng hình vẽ. Hệ số ma sát giữa thanh nhôm MN và hai thanh ray là k = 0,4, B = 0,05T, biết thanh nhôm chuyển động đều. Thanh nhôm chuyển động về phía nào,tính cường độ dòng điện trong thanh nhôm, coi rằng trong khi thanh nhôm chuyển động điện trở của mạch điện không đổi, lấy g = 10m/s², bỏ qua hiện tượng cảm ứng điện từ:

A. chuyển động sang trái, I = 6A                          

B. chuyển động sang trái, I = 10A

C. chuyển động sang phải, I = 10A                     

D. chuyển động sang phải, I = 6A

...

ĐÁP ÁN

Bài	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Đáp án	C	C	D	B	C	D	A	B	C

-(Nội dung đầy đủ và chi tiết, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Từ trường - Nâng cao môn Vật Lý 11 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.