Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Vật lí 11 Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

    Với giải bài tập Vật lí 11 Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt chi tiết được Giáo viên nhiều năm kinh nghiệm biên soạn bám sát nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Vật lí 11 Bài 21. Mời các bạn đón xem:

    1 969 14/10/2022
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Mục lục Giải Vật lí 11 Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

    Video giải Vật lí 11 Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

    C1 trang 130 Vật lí lớp 11: Hãy xác định chiều dòng điện trên hình 21.2b

    Hãy xác định chiều dòng điện trên hình 21.2b (ảnh 1)

    Lời giải:

    Theo quy tắc nắm tay phải, dòng điện trong dây dẫn có chiều từ phải sang trái như hình vẽ.

    Hãy xác định chiều dòng điện trên hình 21.2b (ảnh 1)

    C2 trang 132 Vật lí lớp 11: Dựa vào quy tắc "vào Nam ra Bắc" nghiệm lại rằng, chiều các đường sức từ của ống dây điện hình trụ cũng được xác định bằng quy tắc nắm tay phải.

    Lời giải:

    Khi đứng từ phía ngoài nhìn vào ống dây, thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ nên mặt nhìn thấy là mặt Nam, đường sức từ đi vào mặt Nam.

    Từ đó, thấy chiều các đường sức từ của ống dây hình trụ cũng được xác định bằng quy tắc nắm tay phải: "Nắm bàn tay phải vào ống dây sao cho các ngón tay trỏ, ngón tay giữa... hướng theo chiều dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ".

    C3 trang 132 Vật lí lớp 11: Cho hai dòng điện I1 = I2 = 6A chạy trong hai dây dẫn dài, song song cách nhau 30cm theo cùng một chiều như hình 21.5. Tìm một điểm trên đoạn O1O2 trong đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0→.

    Lời giải:

    Tìm một điểm trên đoạn O1O2 trong đó cảm ứng từ tổng hợp (ảnh 1)

    Gọi điểm M là điểm tại điểm đó có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0→

    Do hai dây dẫn mang dòng điện cùng chiều nên vị trí mà tại điểm đó có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 phải nằm trên đoạn O1O2 như hình 21.5

    Ta có: B1→+B2→=0→

    Hai vectơ B1→ và B2→ có cùng phương, ngược chiều và cùng độ lớn.

    Suy ra B1 = B2 

    ⇔2.10−7.I1r1=2.10−7.I2r2

    mà I1 = I2

    ⇒r1=r2=O1O22=15cm

    Vây tại trung điểm của đoạn O1O2 thì cảm ứng từ tổng hợp bằng không.

    Bài 1 trang 133 Vật lí lớp 11: Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?

    Lời giải:

    Cảm ứng từ tại một điểm:

    - Tỉ lệ với cường độ dòng điện I gây ra từ trường;

    - Phụ thuộc dạng hình học của dây dẫn;

    - Phụ thuộc vào vị trí của điểm đang xét;

    - Phụ thuộc vào môi trường xung quanh.

    Bài 2 trang 133 Vật lí lớp 11: Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài thay đổi thế nào khi điểm ấy dịch chuyển:

    a) song song với dây?

    b) vuông góc với dây?

    c) theo một đường sức từ xung quanh dây?

    Lời giải:

    Cảm ứng từ tại một điểm M trong từ trường của dòng điện thẳng dài được tính bằng công thức:

    B=2π.10−7.Ir

    a) Khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây thì B không thay đổi vì khoảng cách từ điểm đó đến dòng điện không đổi.

    b) Khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây thì B:

    - Tăng dần nếu điểm dịch chuyển đến gần dây dẫn do r giảm.

    - Giảm dần nếu điểm đó dịch chuyển ra xa dây dẫn do r tăng.

    c) Khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây thì B không đổi vì khoảng cách từ điểm đó đến dòng điện không đổi.

    Bài 3 trang 133 Vật lí lớp 11: Phát biểu nào dưới đây là đúng?

    Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn

    A. tỉ lệ với cường độ dòng điện.

    B. tỉ lệ với chiều dài đường tròn.

    C. tỉ lệ với diện tích hình tròn.

    D. tỉ lệ nghịch với diện tích hình tròn.

    Lời giải:

    Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện:

    B=2π.10−7.Ir

    => B tỉ lệ với cường độ dòng điện.

    Chọn đáp án A

    Bài 4 trang 133 Vật lí lớp 11: Phát biểu nào dưới đây là đúng?

    Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ

    A. luôn bằng 0.

    B. tỉ lệ với chiều dài ống dây.

    C. là đồng đều.

    D. tỉ lệ với tiết diện ống dây.

    Lời giải:

    Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ là đồng đều.

    Chọn đáp án C

    Bài 5 trang 133 Vật lí lớp 11: So sánh cảm ứng từ bên trong hai ống dây điện sau:

    Ống 1

    5A

    5000 vòng

    Dài 2m

    Ống 2

    2A

    10000 vòng

    Dài 1,5m

    Lời giải:

    Cảm ứng từ bên trong ống 1:

    B1=10−7.4πN1l1.I1=10−7.4π50002.5=5π.10−3(T)

    Cảm ứng từ bên trong ống 2:

    B2=10−7.4πN2l2.I2=10−7.4π100001,5.2=163π.10−3(T)

    Đáp án: B2 > B1

    Bài 6 trang 133 Vật lí lớp 11: Hai dòng điện đồng phẳng: dòng thứ nhất thẳng dài, I1 = 2A; dòng thứ hai hình tròn, tâm O2 cách dòng thứ nhất 40cm, bán kính R2 = 20cm, I2 = 2A. Xác định cảm ứng từ tại O2.

    Lời giải:

    Cảm ứng từ tại O2 do dòng điện I1 gây ra:

    B1=2.10−7.I1r1.=2.10−7.20,4.=10−6(T)

    Cảm ứng từ tại O2 do dòng điện I2 gây ra:

    B2=2π.10−7.I1R1.=2π.10−7.20,2.=6,28.10−6(T)

    Cảm ứng từ tổng hợp tại O2:

    B→=B1→+B2→

    - Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy theo chiều kim đồng hồ (như hình 21.6a)

    Xác định cảm ứng từ tại O2 (ảnh 1)

    Khi này  B1→↑↑B2→ nên: B = B1 + B2 = 7,28.10-6 (T) B→ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai dòng điện, chiều hướng vào.

    - Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy ngược chiều kim đồng hồ (như hình 21.6b).

    Xác định cảm ứng từ tại O2 (ảnh 1)

    Khi này B1→↑↓B2→  nên: B = B2 – B1 = 5,28.10-6 (T)

    B→ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai dòng điện, chiều hướng ra (cùng chiều với B2→).

    Bài 7 trang 133 Vật lí lớp 11: Hai dòng điện I1 = 3A; I2 = 2A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song cách nhau 50cm theo cùng một chiều. Xác định những điểm tại đó B→=0→.

    Lời giải:

    Gọi M là điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0.

    Ta có:  B→=B1→+B2→=0→

    Suy ra: B1→=−B2→ hay B1→↑↓B2→ và B1 = B2

    Do đó tập hợp những điểm M cần tìm phải nằm trên mặt phẳng chứa hai dây dẫn I1 và I2.

    Xác định những điểm tại đó (ảnh 1)

    Từ hình 21.5:

    - Nếu M nằm ngoài khoảng cách giữa dây (1) và dây (2) thì: B1→↑↑B2→ ⇒ loại.

    - Nếu M nằm giữa khoảng cách dây (1) và dây (2) thì: B1→↑↑B2→  nhận trường hợp này.

    Do I1 > I2 nên điểm M nằm gần dây (2) hơn.

    Ta có: r1 + r2 = 50cm (∗)

    B1 = B2

    ⇒r1r2=I1I2=32

    => r1 = 1,5r2

    Thay (∗∗) vào (∗) ta tìm được r1 = 30cm và r2 = 20cm

    Vậy tập hợp những điểm M có B = 0 là đường thẳng thuộc mặt phẳng chứa dây (1) và dây (2), nằm giữa dây (1) và dây (2), cách dây I1 30cm, dây I2 20cm.

    Bài giảng Vật lí 11 Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

    Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

    Bài 22: Lực Lo-ren-xơ

    Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ

    Bài 24: Suất điện động cảm ứng

    Bài 25: Tự cảm

    Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

    • Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

    Lý thuyết Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

    Trắc nghiệm Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt có đáp án

    Tham khảo các loạt bài Vật Lí 11 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 969 14/10/2022
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: