VẬT LÝ 11_HK2 TỪ TRƯỜNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VÀ QUANG HÌNH

Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

CHƯƠNG IV: TỪ TRƯỜNG
BÀI 19. TỪ TRƯỜNG
I. NAM CHÂM
1. Ngày nay những vật liệu thường được dùng để chế tạo nam châm là : . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...
2. Trên thanh nam cham có những miền hút sắt vụn mạnh nhất được gọi là :
. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . ...

- Mỗi nam châm bao giờ cũng có. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Nếu khơng có nam châm nào khác(hoặc dòng điện nào) đặt gần kim nam châm ấy .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Ký hiệu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Các thanh nam châm có tương tác với nhau thơng qua. . . . . . . . . . . . . . . .
- Hai cực khác tên thì . . . . . . . . . . . . . . và hai cực cùng tên thì . . . . . . . .
- Lực tương tác gọi là . . . . . . . . . . . . . . . nam chm có . . . . . . . . . . . .
II. TỪ TÍNH CỦA DÂY DẪN CĨ DỊNG ĐIỆN
1. Thực nghiệm chứng tỏ rằng dây dẫn mang điện cũng có từ tính như nam châm :
- Dịng điện có thể tác dụng lực lên dịng điện
- Nam châm có thể tác dụng lực lên nam châm
- Dịng điện có thể tác dụng lực lên nam châm
2. Kết luận :
- Giữa hai dây dẫn mang điện, giữa . . . . . . . . . . . . . . . . giữa . . . . . . . . . .
đều có lực tương tác. Những lực tương tác này gọi là . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Ta nói. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

III. TỪ TRƯỜNG
1. Xung quanh một nam châm hay một dòng điện tồn tại một . . . . . . . . . . . . . .
2. Định nghĩa: Từ trường là . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .

. . ......... . . . . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . ....... . .

. . . . . . . ......... . . . . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . ....... . .

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 1


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

3. Quy ước: Hướng của từ trường . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . ......... . . . ..... . . . . . . . . .
. . . ....... . . . . .
IV. ĐƯỜNG SỨC TỪ
1. Định nghĩa: Đường sức từ là. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. ....... . . . . . . . . . ......... . . ..... . . . . . . . . . . . . ....... . .
. . . . . . . ....... . . . . . . . . . ......... . . ..... . . . . . . . . . . . . .
2. Các ví dụ :
 Ví dụ 1: Từ trường của dòng điện thẳng
rất dài

+ Dòng điện thẳng dài là dòng điện chạy
trong dây dẫn thẳng dài.
+ Dạng của các đường sức từ: Các đường
sức từ của dòng điện thẳng dài là các đường
tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vng
góc với dịng điện. Tâm của các đường sức
từ là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn.
+ Quy tắc: Chiều của các đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm bàn tay
phải: "để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều
dịng điện, khi đỏ các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ".
 Ví dụ 2 : Từ trường của dòng điện tròn :
+ Dòng điện tròn là dòng điện chạy trong dây dẫn được
uốn thành vòng tròn
+ Dạng của các đường sức từ: Các đường sức từ của dòng
điện tròn là những đường cong có chiều đi vào mặt Nam,
đi ra ở mặt Bắc của dịng điện trịn ấy (hình vẽ bên).
Trong số đó, có đường sức từ đi qua tâm O là đường
thẳng vô hạn ở hai đầu.
- Mặt Nam : là mặt khi nhìn vào. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. ....... . . . . . . . . . ......... . . ..... . . . . . . . . . . . . ....... . .
. . . . . . . ....... .
- Mặt Bắc : là mặt khi nhìn vào. . . . . . . . . . . . . . . . .
....... . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . ......
... . . ..... . . . . . . . . . . . . ....... . . . . . . .
. . ....... .
Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 2

Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

+ Chiều của các đường sức từ được xác định bởi quy tắc nắm tay phải: “Khum
bàn tay phái theo vòng dây của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón
tay trùng với chiều dịng điện trong khung; ngón cái choãi ra chỉ chiều các đường
sức từ xuyên qua mặt phẳng dịng điện”
 Ví dụ 3 : Từ trường của dòng điện chạy
trong ống dây (MỞ RỘNG)
- Quy tắc nắm tay phải 2: Dùng bàn tay phải
nắm lấy ống dây sao cho các ngón trỏ, ngón
giữa… hướng theo chiều dịng điện, khi đó
ngón cái chỗi ra chỉ chiều của đường sức
từ.
3. Tính chất của đường sức từ :
- Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một
đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi.
- Các đường sức từ là những
đường cong kín. Trong trường
hợp nam châm, ở ngoài nam
châm các đường sức từ đi ra
từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam
của nam châm.
- Các đường sức từ không cắt nhau.
- Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức
từ ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng
từ nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn.

V. TỪ TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT: (ĐỌC THÊM SGK VL11 - TRANG 123)
CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1. Phát biểu định nghĩa từ trường ?
Câu 2. Phát biểu định nghĩa đường sức từ ?
Câu 3. Nêu tính chất của đường sức từ ? Từ đó em hãy so sánh những tính chất này
với tính chất của đường sức điện ?
Câu 4. Đặt một kim nam châm nhỏ trên mặt phẳng vng góc với một dịng điện
thẳng. Khi cân bằng, kim nam châm sẽ nằm theo hướng nào ?
Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 3


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

Câu 5. Hai kim nam châm nhỏ đặt xa các dòng điện và các nam châm khác, đường
nối hai trọng tâm của chúng nằm theo hướng Nam – Bắc. Khi cân bằng, hướng của
hai kim nam châm đó sẽ như thế nào ?
Câu 6. Vận dụng quy tắc đã học em hãy xác định chiều của dòng điện hoặc chiều
của đường sức từ trong các hình vẽ sau đây ?
a.

b.

I

I

c.

d.
I

Lưu hành nội bộ

I

2019-2020

Trang 4


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

I. LỰC TỪ:

Vật lý 11

BÀI 20. LỰC TỪ – CẢM ỨNG TỪ

1. Từ trường đều:
− Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm. Đường
sức từ của từ trường đều là các đường thẳng song song, cách đều nhau.
2. Xác định lực từ tác dụng do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có
dịng điện
 Thí nghiệm (SGK)

 Khi chưa có dịng điện qua
M1M2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.... . . . . . . . . . ......... . . ..... . . . . . . . . . . .
. ....... . . . . . . . . . ....... .
 Khi có dịng điện cường độ I qua M1M2. . . . . . . . . . . . . . .
. . ....... . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . ......... . . ..... . . . .
. . . . . . . . ....... . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . ......... . . ..
... . . . . . . . . . . . . ... . ....... . . . . . . . . . ....


Kết qủa : F có phương :. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Độ lớn của F xác định bằng công thức : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. CẢM ỨNG TỪ
1. Thí nghiệm : ở phần trên cho phép xác định. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . có cường độ I chạy qua.
 Tiếp tục thí nghiệm trong đó thay đổi I và l thì thấy thương số. . . . . . . . . . . . .
 Thương số đó chỉ phụ thuộc vào vị trí. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Thương số
này đặc trưng cho . . . . . . . . . . . . . . . . và thương số này được định nghĩa là
cảm ứng từ. Ký hiệu là : . . . . . . . . .
 Công thức . . . . . . . . .
2. Đơn vị
 Trong hệ SI đơn vị của cảm ứng từ là : . . . . . . . . .
 Trong cơng thức ở trên thì đơn vị của : F (………), I(…….…) và l (……….).


3. Véctơ cảm ứng từ : Véctơ cảm ứng từ B tại một điểm :
Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 5


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

+ Tại mỗi điểm trong khơng gian có từ trường xác định một vectơ cảm ứng từ:
− Có hướng trùng với hướng của từ trường;
− Có độ lớn bằng

với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên phân tử dịng điện

có độ dài , cường độ I, đặt vng góc với hướng của từ trường tại điểm đó.
− Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T).




4. Biểu thức tổng quát của lực từ F theo B
+ Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài , mang dịng điện I chạy qua đặt
trong từ trường:
− Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây;
− Có phương vng góc với đoạn dây và đường sức
từ;
− Có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn
tay trái sao cho véc tơ cảm ứng từ hướng vào
lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay đến ngón
giữa là chiều dịng điện chạy trong đoạn dây, khi đó
chiều ngón tay cái chỗi ra chỉ chiều lực từ

− Có độ lớn:

CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1. Phát biểu các định nghĩa : Từ trường đều ; lực từ , cảm ứng từ ?
Câu 2. Cho biết cách xác định hướng và độ lớn của vecto cảm ứng từ tại một điểm ?
Câu 3: Một dậy dẫn thẳng di mang dòng điện 20A, đặt trong từ trường đều có cảm
ứng từ B = 5.10-3 T. Đặt vng góc với vectơ cảm ứng từ và chịu lực từ là 10-3 N.
Chiều dài đoạn dây dẫn là bao nhiêu ?

ĐS: 1cm

Câu 4: Xác định lực từ (phương, chiều, độ lớn) tác dụng lên dây dẫn mang dịng điện
đặt trong từ trường trong các hình vẽ sau, cho biết I = 5A, B = 0,01T, l = 10cm.
I

b.

S

a.

N



B

c.
I

N
I



B

d. +

I

S

Câu 5: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp


với vectơ cảm ứng từ B một gĩc  = 300. Biết dịng điện chạy qua dây là 10A, cảm
ứng từ B= 2.10-4 T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là bao nhiêu ?
Lưu hành nội bộ

2019-2020

ĐS: 2.10-4 N
Trang 6


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

Câu 6: Treo một thanh đồng có chiều dài l = 1m và có khối lượng 200g vào hai sợi
dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trượng đều có B = 0,2T và có chiều
thẳng đứng từ dưới lên trên. Cho dịng điện một chiều qua thanh đồng thì thấy dây
treo bị lệch so với phương thẳng đứng một góc a = 600 .
a. Xác định cường độ dòng điện I chạy trong thanh đồng và lực căng của dây ?
b. Đột nhiên từ trường bị mất.Tính vận tốc của thanh đồng khi nó đi qua vị trí cân
bằng.Biết chiều dài của các dây treo là 40cm. Bỏ qua mọi ma sát và sức cản của
khơng khí. Lấy g=10m/s2

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 7


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

BÀI 21. TỪ TRƯỜNG CỦA DỊNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CĨ
HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT

Thực nghiệm và lý thuyết đã xác định Cảm Ứng Từ B tại một điểm trong từ trường
của một dịng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng gay ra :
+ Tỉ lệ với cường độ dòng điện gây ra từ trường
+ Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn.
+ Phụ thuộc vào vị trí điểm khảo sát.
+ Phụ thuộc mơi trường xung quanh dịng điện.
I. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI:

CẢM ỨNG TỪ B TẠI MỘT ĐIỂM M DO DÂY DẪN THẲNG DÀI GÂY RA :
1. Trước hết ta xác định đường sức từ đi
I
qua M:
+ Dòng điện thẳng dài là dòng điện chạy
B
trong dây dẫn thẳng dài.
M
r
O
+ Dạng của các đường sức từ: Các đường
sức từ của dòng điện thẳng dài là các đường
trịn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vng
góc với dòng điện. Tâm của các đường sức từ là giao điểm của mặt phẳng và dây
dẫn.
+ Chiều của các đường sức từ được xác định
theo quy tắc nắm bàn tay phải: "để bàn tay
phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây
dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đỏ các
r
B
ngón kia khum lại cho ta chiều của các
đường sức từ".

2. Véctơ cảm ứng từ B tại M :
".- Véctơ cảm ứng từ tại điểm M trên đường sức từ có:

M



Điểm đặt: tại điểm M



Phương: tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm M



Chiều: xác định theo quy tắc nắm tay phải



Độ lớn:

Với I: cường độ dòng điện.
r: khoảng cách từ dây dẫn tới điểm khảo sát.

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 8


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

II. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN TRÒN

1. Đường sức từ của dòng điện tròn:
- + Dòng điện tròn là dòng điện chạy
B
trong dây dẫn được uốn thành vòng tròn
+ Dạng của các đường sức từ: Các đường
r
sức từ của dịng điện trịn là những đường
O
I
cong có chiều đi vào mặt Nam, đi ra ở mặt
Bắc của dòng điện tròn ấy (hình vẽ bên). Trong số đó,
có đường sức từ đi qua tâm O là đường thẳng vô hạn ở
hai đầu.
+ Chiều của các đường sức từ được xác định bởi
quy tắc nắm tay phải: “Khum bàn tay phái theo vòng
dây của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các
ngón tay trùng với chiều dịng điện trong khung; ngón
cái chỗi ra chỉ chiều các đường sức từ xun qua mặt
phẳng dòng điện”

2. Véctơ cảm ứng từ B tại tâm O của dây dẫn :
Cảm ứng từ tại tâm vịng dây có:
M



Điểm đặt: tạo tâm O



Phương: vng góc với vòng dây



Chiều: xác định theo quy tắc vào Nam ra Bắc



Độ lớn:

III. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH
TRỤ
1. Đường sức từ của ống dây dẫn hình trụ:
+ Dạng các đường sức từ: Bên trong ống dây, các
đường sức từ song song với trục ống dây và cách đều
nhau.
Bên ngoài ống dây, dạng các đường sức giống như ở
một nam châm thẳng.
+ Chiều của đường sức từ: được xác định theo quy
tắc nắm bàn tay phải:
“Khum bàn tay phải sau cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùny với chiều dịng
điện trong ốn dây; ngón cái chỗi ra chì chiều các đirịng sức từ trong ống dây ".

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 9

Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11



2. Véctơ cảm ứng từ B tại mỗi điểm trong ống
dây:
- Cảm ứng từ trong lịng ống dây có:


Điểm đặt: điểm đang xét



Phương: song song với trục ống dây



Chiều: xác định theo quy tắc nắm tay phải



Độ lớn:



Với

Với: n:số vòng trên một mét chiều dài dây.

(vòng/m)
N: số vòng dây của ống dây ( vòng ) ,
l: chiều dài ống dây (m)


Cảm ứng từ tại tâm dịng điện trịn (khung dây trịn) có bán kính r, gồm N

vịng dây.

IV. TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DỊNG ĐIỆN
Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện
gây ra bằng tổng các vectơ cảm ứng từ do từng
dòng điện gây ra tại điểm ấy.



M


B
 1

I1
O1

O1 R
1
I1

R1

M

B2

Lưu hành nội bộ

B
B1

B

M

RB
2

2



B1




B

B2

I2

R2 O 2
O2
I2

2019-2020

Trang 10


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1. Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của
dòng điện phụ thuộc vào yếu tố nào ?
Câu 2. Cho biết phương, chiều, và độ lớn của vecto cảm
ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây
ra tại một điểm M ?
Câu 3. Cho biết phương, chiều, và độ lớn của vecto cảm
ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn tròn gây ra tại
tâm O của dây dẫn tròn đó ?
Câu 4. Cho biết phương, chiều, và độ lớn của vecto cảm
ứng từ do dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ gây
ra tại một điểm bên trong ống dây ?
Câu 5: Dịng điện thẳng dài có cường độ I = 2A đặt trong khơng khí.
a. Tính cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 5cm ?
b. Biết rằng cảm ứng từ tại N bằng 2.108T. Tính khoảng cách từ N đến dòng điện ?
Câu 6: Hai dây dẫn dài D1 và D2 đặt song song trong khơng khí cách nhau một
khoảng 10cm có dịng điện cùng chiều I1 = I2 = I = 2 A chạy qua. Tính cảm ứng từ tại

điểm :
a. M cách D1 và D2 một khoảng 5 cm.
b. N cách D1 : r1 = 8 cm cách D2 : r2 = 6 cm.
c. P cách D1 : r1 = 15 cm cách D2 : R2 = 5 cm.
Câu 7: Hai dây dẫn thẳng dài D1 và D2 đặt song song trong khơng khí cách nhau một
khoảng 6 cm có dịng điện ngược chiều với cường độ lần lượt là I1 = 1A; I2 = 2A .
a. Tính cảm ứng từ tại N cách D1 : r1 = 4cm cách D2 : R2 = 2cm.
b. Tính cảm ứng từ tại M cách D1 : r1 = 6cm cách D2 : R2 = 6cm.
c. Xác định vị trí điểm P mà tại đó cảm ứng từ bằng 0 ?
Câu 8: Một vịng dây trịn đặt trong chân khơng có bán kính R = 10cm mang dịng
điện I = 5A
a . Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu ?
b . Nếu cho dòng điện nói trên qua vịng dây có bán kính giảm đi hai lần thì tại tâm
vịng dây, độ lớn của cảm ứng từ B thay đổi như thế nào ?
Câu 9: Một ống dây dài hình trụ, có chiều dài 10cm gồm 2000 vòng dây quấn đều
theo chiều dài ống, ống dây khơng có lõi sắt và đặt trong khơng khí. Cường độ dòng
điện qua dây quấn quanh ống là I = 2A. Tìm cảm ứng từ trong ống dây ?
ĐS
:
3
5.10 T

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 11


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

BÀI 22 . LỰC LORENT
I. LỰC LORENTZ (LO-REN-XƠ)
1. Định nghĩa lực Lorenxơ
 Mọi hạt điện tích chuyển động . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lực từ này được gọi là
..... . . . . . . . . . . . . ....
Ví dụ : Khi đưa nam châm lại gần máy thu hình, thì chùm electron đang rọi vào màn
hình sẽ bị từ trường của nam châm tác dụng lực Lorenxo và chùm electron bị lệch
quỹ đạo.
2. Xác định lực Lorenxơ
 Gỉa sử xét một đoạn dây dẫn có dòng điện là dòng chuyển dời của các hạt mang


điện tích q0 = +e được đặt trong từ trường đều B




 Lực từ F tác dụng lên một phần tử dòng điện I .l được xác
định theo quy tắc bàn tay trái : . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..... . . .



 Nếu N là tổng số hạt điện tích trong phần tử dịng điện I .l thì lực Lorenxơ tác dụng
lên mỗi hạt mang điện là : f =




F
=..... . . . . . . . . . . . . .......
N

(Với  là góc tạo bởi B và I .l )
 Ta có : N = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
và I = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . .
 Vậy công thức xác định lực Lorenxo : f = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 12


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11



Định nghĩa: Lực Lorenxơ do từ trường có cảm ứng từ B tác dụng lên một hạt điện


tích q0 chuyển động với vận tốc v

3. Đặc điểm của lực Lo-ren-xơ
+ Điểm đặt : trên mỗi điện tích .
+ Phương : vng góc với mặt phẳng chứa và
+ Chiều : Xác định bằng quy tắc bàn tay trái :
“ Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay
đến ngón giữa là chiều của khi q0 > 0 và ngược chiều khi q0 < 0. Lúc đó, chiều
của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra
+ Độ lớn :
f = q0vBsin  .
B
F: Lực Lo-ren-xơ (N)
q : Điện tích (C).
v : Vận tốc (m/s).
B : Cảm ứng từ (T).
f
 : Góc hợp bởi và .
Trường hợp riêng :
-Nếu  = 0,  = 1800 (
)
- Nếu  = 900 (
)

II. CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU:
(ĐỌC THÊM)
1. Chú ý: Gỉa sử hạt điện tích q0 khối lượng m chuyển động chỉ chịu tác dụng của




lực Lorenxo thì lực f  v :
 Công suất tức thời của lực : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. .. . . . . . . . . .......
Vậy động năng của hạt được bảo toàn. Nghĩa là. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. .. . . .
2. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều
 Ta khảo sát chuyển động của hạt mang điện tích q0 khối lương m trong từ trường


đều B giả sử vận tốc ban đầu của hạt vuông góc với từ trường.
 Phương trình chuyển động hạt (định luật II Niuton) :
.... . . . . . . . . . . . . .......













 Chọn hệ trục Oxyz sao cho B hướng theo trục Oz vì f  B => a  B => a  Oz
=> thành phần : aZ = . . . . . . . . . . . .; thành phần vZ =. . . . . . . . . . . . . . .
Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 13

v


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

Kết luận : Chuyển động của hạt điện tích là. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . ....... . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . ....... .. . . .
. . . . . .......
 Lực Lorentz ln vng góc với. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . ...
nên đóng vai trò là lực hướng tâm : f = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(với R là bán kính quỹ đạo)
Kết luận: Quỹ đạo của một hạt điện tích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. .. . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . ....... ..
. . . . . . . . ....... . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . ....... .. . .
. . . . . . ....... . . . . . . . . .
Bán kính được xác định bởi cơng thức R
 Ứng dụng: lực Loren-xơ có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ: đo
lường điện từ, ống phóng điện tử trong truyền hình, khối phổ kế, các máy gia tốc,
CÂU HỎI ÔN TẬP:
Câu 1. Lực Lorenxo là gì ? Viết cơng thức tính lực Lorenxo ?
Câu 2. Phát biểu quy tắc bàn tay trái cho lực Lorenxo ?
Câu 3. Cho biết dạng quỹ đạo và công thức tính bán kính quỹ đạo của hạt điện tích

chuyển động có vận tốc đầu vng góc với từ trường ?
Câu 4. Một proton bay vào trong từ trường đều theo phương làm thành với đường
sức từ một góc 300. Vận tốc của proton 3.107 m/s và từ trường có cảm ứng từ B = 1,5
T. Tính độ lớn của lực Lorentz.
ĐS : 3,6.10-12 N
Câu 5. Một hạt mang điện tích q có khối lượng m = 6,64.10-27 kg, vận tốc 2,5.106 m/s
bắn vng góc vào từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5.10-2 T thì chuyển động trên
đường trịn bán kính R = 1,66 m. Tính điện tích q ?
ĐS : 3,2.10-19
C
Câu 6. Một hạt proton khối lượng mp = 1,67.10-27 kg chuyển động theo quỹ đạo trịn
bán kính 4,5 cm trong một từ trường B = 0,08 T. Hãy tính :
a. Vận tốc ban đầu của proton khi bay vào từ trường ?
b. Lực Lorenxo tác dụng lên proton ?
c. Chu kỳ quay của proton ?
Câu 7: Một chùm hạt  có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc trong điện
trường đều bởi hiệu điện thế U = 106 V. Sau khi đó hướng nó vào trong một từ
trường đều có vectơ cảm ứng từ vng góc với phương chuyển động của các hạt
và có độ lớn
B = 0,6T
a) Tính vận tốc của hạt  khi nó bắt đầu bay vào từ trường.
Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 14


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

b) Tính bán kính quỹ đạo và chu kì chuyển động của các hạt  trong từ trường. Cho
biết hạt  là hạt nhân heli
có khối lượng m = 6,67.10-27 kg; điện tích = 3,2.1019
C
Câu 8: Xác định chiều của vector cảm ứng từ, hoặc chiều của lực Lorent hoặc chiều
của vecto vận tốc trong mỗi trường hợp sau đây ?




B

B

 
f B

B




B

B


f

Cho biết B = 0,005 T; trước khi tăng tốc, tốc độ của electron rất nhỏ.

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 15


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

BÀI TẬP CHƯƠNG IV
BÀI 19. TỪ TRƯỜNG
Chọn câu đúng. Để mơ tả bằng hình vẽ các đường sức từ, từ trường
mạnh hơn được mô tả bằng :
A. các đường sức từ nằm dày đặc hơn.
B. các đường sức từ nằm phân tán hơn.
C. các đường sức từ nằm cách xa nhau hơn.
D. các đường sức từ gần như song song với nhau
Câu 4.2:
Chọn câu đúng. Một nam châm vĩnh cửu không tác dụng lực lên :
A. điện tích chuyển động.
B. thanh sắt chưa bị nhiễm từ.
C. thanh sắt đã bị nhiễm từ.
D. điện tích khơng chuyển động.
Câu 4.3:
Phương pháp mô tả từ trường bằng các đường sức từ là cách mô tả trực

quan dễ hiểu. Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A. Đường cong mà tiếp tuyến với nó ở mỗi điểm trùng với trục nam châm thử đặt tại
đó là đường sức từ.
B. Quỹ đạo của điện tích chuyển động trong từ trường trùng với đường sức từ.
C. Quỹ đạo chuyển động của hạt bụi sắt trong từ trường trùng với đường sức từ.
D. Các đường sức từ chỉ là sản phẩm của phương pháp hình học mơ tả từ trường,
trong thực tế chúng không tồn tại.
Câu 4.4:
Chọn câu sai.
A. Từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh các hạt mang điện chuyển động.
B. Tính chất cơ bản của từ trường là nó tác dụng lực từ lên hạt mang điện chuyển
động trong nó.
C. Về mặt năng lượng, từ trường được đặc trưng bằng vectơ cảm ứng từ B.
D. Đường cảm ứng từ là những đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với
phương của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó.
Câu 4.5:
Chọn câu đúng. Từ trường khơng tác dụng lên.
A. các điện tích chuyển động.
B. các nam châm vĩnh cửu nằm yên.
C. các điện tích đứng yên.
D. các nam châm vĩnh cửu chuyển
động.
Câu 4.6:
Tương tác nào sau đây không phải là tương tác từ?
A. Tương tác giữa hai nam châm.
B. Tương tác giữa hai điện tích đứng yên.
C. Tương tác giữa dòng điện với dòng điện.D. Tương tác giữa nam châm với dòng
điện.
Câu 4.7:
Chọn câu sai.

A. Tương tác giữa dòng điện với dịng điện là tương tác từ.
B. Ta chỉ có thể vẽ được một đường sức từ đi qua mỗi điểm trong từ trường.
C. Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ.
Câu 4.1:

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 16


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

D. Xung quanh một điện tích đứng n có điện trường và từ trường.
Câu 4.8:
Dòng điện và nam châm tương tác với nhau là vì chúng có
A. từ cảm. B. điện tích.
C. từ tính.
D. điện trường.
Câu 4.9:
Chọn câu đúng. Một nam châm vĩnh cửu khơng tác dụng lực lên
A. điện tích khơng chuyển động.
B. điện tích chuyển động.
C. thanh sắt đã bị nhiễm từ.
D. thanh sắt chưa bị nhiễm từ.
Câu 4.10:
Chọn câu đúng. Hình vẽ các đường sức của từ trường cho ta biết về.

A. Hướng của các vectơ từ trường (1).
B. Độ mạnh yếu của các vectơ từ trường (2)
C. Nguồn của từ trường (3)
D. Cả hướng, độ mạnh yếu và nguồn gốc của vectơ từ trường.
Câu 4.11:
Trong các tính chất sau, tính chất nào khơng phải là tính chất của đường
cảm ứng từ ?
A. Đối với nam châm, đường cảm ứng từ đi ra từ cực bắc và đi vào từ cực nam.
B. Chiều của đường cảm ứng từ là chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm thử
đặt cân bằng tại bất kì điểm nào trên đường này.
C. Đường cảm ứng từ luôn là những đường cong trùng với phương của vectơ cảm ứng
tại điểm đó.
D. Tại bất kì điểm nào trong từ trường cũng có thể vẽ được một và chỉ một đường cảm
ứng từ.
Câu 4.12:
Phát biểu nào dưới đây là sai? Lực từ là lực tương tác
A. giữa hai điện tích đứng yên.
B. giữa một nam châm và một dòng điện.
C. giữa hai nam châm.
D. giữa hai dịng điện.
Câu 4.13:
Tính chất cơ bản của từ trường là:
A. tác dụng lực điện lên một điện tích.
B. Tác dụng lực hấp dẫn lên vật đặt trong nó.
C. tác dụng lưc từ lên hạt mang điện.
D. tác dụng lực từ lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó.
Câu 4.14:
Một quan sát viên đi qua một êlectron đứng yên, máy dò của quan sát viên
đã phát hiện được ở đó. Trường hợp nào đúng nhất?
A. hoặc có điện trường hoặc có từ trường. B. có cả điện trường và từ trường.

C. chỉ có từ trường.
D. chỉ có điện trường

Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 17


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

I. Lực từ

Vật lý 11

BÀI 20. LỰC TỪ – CẢM ỨNG TỪ.

tác dụng lên dây dẫn thẳng dài mang dòng điện đặt trong từ trường

(Chiều dòng điện chạy từ M1 đến M2)
- Điểm đặt: tại trung điểm của dây dẫn thẳng
- Phương:
,
dây dẫn
( lực từ có phương vng góc với mặt phẳng chứa dây
dẫn và cảm ứng từ )
- Chiều: Áp dụng quy tắc bàn tay trái.
Đặt bàn tay sao cho xuyên vào lòng bàn tay ( hoặc
đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay). Chiều từ cổ tay

đến 4 ngón tay chỉ chiều dịng điện, ngón cái chỗi ra
900 chỉ chiều lực từ.
- Độ lớn: F = B.I.l.sinα
Với: F: lực từ (N) , I: cường độ dòng điện (A) , l: chiều dài sợi dây
α: góc hợp bởi và chiều dịng điện I.
Nhận xét:
-Trường hợp đường sức và dòng điện cùng phương(tức
là
)thì F = 0
- Trường hợp đường sức và dòng điện vuông góc
nhau(tức là
)thì F =
II. Lực tương tác giữa hai dây dẫn thẳng song song
mang dòng điện:
Độ lớn của lực tác dụng lên một đoạn dây dẫn có
chiều dài là:
(2)
-Trong đó:+r:khoảng cách giữa
hai dòng điện.
+I1;I2 :cường độ dòng
điện chạy trong hai dây dẫn
-Lực tương tác sẽ là: + Lực hút
nếu
+ Lực đẩy neáu
BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Câu 4.15:
Trong một động cơ điện, đoạn dây dẫn có dịng điện 6A đặt vng góc với
cảm ứng từ (B = 0,5T). Lực từ tác dụng lên 1cm của đoạn dây dẫn ấy là bao nhiêu ?
Lưu hành nội bộ

2019-2020

Trang 18


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

Dòng điện 5A chạy trong dây dẫn đặt trong từ trường có cảm ứng từ 10T.

Câu 4.16:

Góc tạo bởi giữa chiều của dịng điện và chiều của từ trường bằng 60 o. Nếu từ trường
tác dụng lên dây dẫn một lực 20N, thì chiều dài của dây dẫn bằng bao nhiêu ?
Trong một từ trường đều B = 0,2 T, người ta đặt một dây dẫn dài 20 cm,

Câu 4.17:

khối lượng 40g có mang dịng điện I. Biết rằng nếu đặt dây vng góc với đường cảm
ứng từ thì trọng lượng P của dây sẽ cân bằng với lực từ tác dụng lên dây. Lấy g =
10m/s2. Giá trị I của dòng điện bằng bao nhiêu ?
Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vng góc với vectơ

Câu 4.18:

cảm ứng từ. Dịng điện qua dây có cường độ 0,75 A. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là
3.10-3 N. Xác định cảm ứng từ của từ trường ?
Tính lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng dài 10cm, có dịng điện

Câu 4.19:

5A đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,08T. Đoạn dây dẫn vng góc với vectơ
cảm ứng từ B?
Một đoạn dây dẫn dài 15cm đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B =

Câu 4.20:

2.104T. Góc giữa dây dẫn và vectơ B là  = 300. Cường độ dòng điện chạy qua đoạn
dây dẫn I = 10A. Tính lực điện từ tác dụng vào dây dẫn ?
Hãy xác định các đại lượng được u cầu ( có vẽ hình biểu diễn

Câu 4.21:

,

, I)

biết :
a. B = 0,02T, I = 2A, l = 5cm, = 300.
Tìm F = ?
0
b. B = 0,03T, l =10cm, F = 0,06N, = 45 . Tìm I = ?
c. I = 5A, l = 10cm, F = 0,01N, = 900.
Tìm B = ?





B
300
I
Câu 4.22:

B


I

0

 45
I

Xác định lực từ



B

trong các trường hợp sau, biết :

Lưu hành nội bộ

Hình c
2019-2020

I

S

Hình b

I

N

Hình a

I

S

N

. . . .
. . .
. . .
. . I. .

S

N

a. B = 0,05T, I = 2A, chiều dài dây dẫn l = 20cm.
b. B = 0,02T, I = 10A, chiều dài dây dẫn l = 5cm.
c. B = 0,04T, I = 5A, chiều dài dây dẫn l = 10cm.
d. B = 6.10-2 T, I = 10A, chiều dài dây dẫn l = 4cm.

Hình d
Trang 19


Trường THCS - THPT HỒNG HÀ

Vật lý 11

Treo một thanh đồng có chiều dài l = 1m và có khối lượng 200g được

Câu 4.23:

treo với hai sợi dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trường đều có B = 0,2T
và có chiều thẳng đứng từ dưới lên trên. Cho dịng điện một chiều qua thanh đồng thì
thấy dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng một góc

= 600 .

a. Xác định cường độ dòng điện I chạy trong thanh đồng và lực căng của dây ?
b. Đột nhiên từ trường bị mất. Tính vận tốc của thanh đồng khi nó đi qua vị trí cân
bằng. Biết chiều dài của các dây treo là 40cm.Bỏ qua mọi ma sát và sức cản của
khơng khí. Lấy g = 10m/s2
ĐS : I =

.tg , T =

;

Câu 4.24:

Treo một thanh đồng có chiều dài l = 5cm và có khối lượng 5g vào hai

sợi dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trượng đều có B = 0,5T và có chiều
thẳng đứng từ dưới lên trên .Cho dòng điện một chiều có cường độ dịng điện I = 2A
chạy qua thanh đồng thì thấy dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng một góc
Xác định góc lệch

của thanh đồng so với phương thẳng đứng ?

ĐS:

.

= 450

Một dây dẫn thẳng MN có chiều dài , khối lượng của một đơn vị

Câu 4.25:

chiều dài của dây là D = 0,04kg/m. Dây được treo bằng hai dây nhẹ theo phương
thẳng đứng và đặt trong từ trường đều có

vng góc với mặt phẳng chứa MN và

dây treo,B=0,04T.Cho dòng điện I chạy qua dây.
a. Xác định chiều và độ lớn của I để lực căng của dây treo bằng 0 ?
b. Cho MN = 25cm, I = 16A và có chiều từ M đến N .Tính lực căng của mỗi dây ?
ĐS : I chạy từ M đến N và I = 10A; F = 0,13N.
Câu 4.26:
Một đoạn dây được uốn gập thành khung dây có dạng tam giác AMN

vng góc tại A như hình vẽ. Đặt khung dây vào một từ trường đều,vecto cảm ứng
từ song song với cạnh AN và hướng từ trái sang phải. Coi khung dây nằm có định
trong mặt phẳng hình vẽ và AM = 8cm ,AN = 6cm , B = 3.10 -3T, I = 5A. Xác định
lực từ

tác dụng lên mỗi đoạn của dây dẫn trong các trường hợp ở các hình vẽ

sau ?
a.

Lưu hành nội bộ

b.

c.

2019-2020

Trang 20