BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG (BỒI DƯỠNG HSG LÝ)

BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG
Bài 1: Hai dây dẫn thẳng dài vơ hạn đặt trong khơng khí vng
góc nhau ( cách điện với nhau) và nằm trong cùng một mặt
phẳng. Cường độ dòng điện qua hai dây I1 = 2a ,I2 = 10A.
a.Xác định cảm ứng từ gây bới hai dòng điện tại M trong
mặt phẳng của hai dòng điện , có tọa độ (x, y) như hình vẽ, với x
= 5 cm, y = 4 cm.
b.Xác định vị trí những điểm có vectơ cảm ứng từ
gây bở hai dịng điện bằng khơng?
Bài 2: Ba dịng điện thẳng song song như hình vẽ: I1 = I3 =
I, I2 =

I
, O1O2 = O2O3 = a, dịng I2 ngược chiều I1,I3.
2

a.Tìm trên O2 x vng góc với mặt phẳng chứa ba
dây những điểm có B
b.Nếu khơng có dịng điện I2 xác định vị trí điểm M
trên Ox có cảm ứng từ cực đại. Tính giá trị cực đại này?

I2
y

M

0

x
x

I1

I3

I
2
O2



O1

Bài 3:Một dây dẫn kín hình hình trịn được nối với hai dây dẫn
thẳng dài vơ hạn và nguồn điện như hình vẽ. Biết rằng hai đường
thẳng AM và BN qua tâm O vòng dây. Tính từ trường do dịng điện
gây ra tại tâm O vòng dây.

I1



O3

A
E



+
F

-

B

Bài 4:Cho 3 dòng điện chạy trong 3 dây dẫn thẳng dài vô hạn song song với nhau và cách đều
đều nhau một khoảng a, có cường độ I1 = I2 = I3 = I. Hãy xác định cảm ứng từ tại một điểm M
cách đều 3 dòng điện ấy.

Bài 5: Một dây dẫn được uốn thành 3 cạnh của tam giác đều
 với chiều dài mỗi cạnh là a = 0,5m,
cường độ dòng điện là I = 1A. Xác định vectơ cảm ứng từ B tại tâm O của tam giác.

1


A

Bài 6:Dịng
điện chạy trong mạch kín có cường độ I = 10A. Xác định vectơ cảm

ứng từ B tại tâm O của cung trịn AB, biết bán kính R = 20cm, biết  = 600.

C

B

O

Bài 7:Một dây dẫn bằng đồng, khối lượng riêng , diện tích tiết

diện thẳng S. Được uốn thành 3 cạnh AB, BC, CD của một khung
hình vng cạnh a. Khung có thể quay quanh một trục nằm ngang
OO’đi
 qua AD và đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng
từ B có phương thẳng đứng . Cho dòng điện I chạy qua khung
dây, khung bị lệch đi góc  so với phương thẳng đứng. Xác định
chiều của dịng điện và tìm biểu thức tính 
Bài 7
- Lực từ tác dụng lên hai cạnh AB và CD song song với trục
quay nên không gây ra tác dụng làm quay, nên chỉ xét lực từ
tác dụng lên cạnh BC, lực này phải hướng sang phải áp dụng
quy tắc bàn tay phải dịng điện có chiều B đến C.
- Lực  tác
dụng làm quay khung là trọng lực tác dụng lên cácO
 
cạnh P1 , P2 và P3 , vẽ lại như hình sau

-Khi khung dây cân bằng ta có : M F = M P + M 2P
F.OK= mg.KB+ 2mg.HG
a
BIa.acos mg .a.sin   2mg.   .sin  .
 2
 BIacos 2mg sin  2a.S . g.sin 
B.I
Suy ra: tan =
2S  g

D



B

A
O



O’

C
B
O’

D


B

A


P3




P1

B


P2

C


F

O



H
K

G

B


2P 
P


F

Biểu diễn hình

2

Bài 8:Một êlectrôn chuyển động trong một từ trường đều có cảm ứng từ B= 5.10 -3 T, theo hướng
hợp với đường cảm ứng từ một góc α = 60o. Năng lượng của êlectrôn bằng W =1,64.10-16J.
Trong trường hợp này quỹ đạo của êlectrôn là một đường đinh ốc. hãy tìm: vận tốc của êlectrơn;
bán kính của vịng đinh ốc và chu kì quay của êlectrơn trên quỹ đạo, và bước của đường đinh ốc.
Giải:
Năng lượng của êlectrôn khi chuyển động trong từ trường tồn tại dưới dạng động năng, vận


B

mv 2
tốc của êlectrơn được xác định từ phương trình: W 
2

 v

2W
2.1,64.10  16

1,9.107 (m / s)
m
9,1.10  31

Bán kính của vịng đinh ốc là:
R

mv sin  9,1.10 31.1,9.107. sin 60o

1,9.10  2 (m)

eB
1,6.10  19.5.10 3



Chu kì quay của êlectrôn là:
T

2m
2.9,1.10  31

7,1.10 9 (s)
 19
3
eB
1,6.10 .5.10

v2


v




v1

Bước của đường đinh ốc là:
2mv cos  2.9,1.10 31.1,9.107 cos 60o
h


6,8.10 2 ( m)
eB
1,6.10 19.5.10 3

Bài 9: Khung dây hình tam giác ABC diện tích S có dịng điện I đi qua. Khung đặt trong một từ




trường đều B , B song song với một cạnh khung dây. Tính mơmen M của lực từ tác dụng lên
khung



Bài 10: Một chùm electron được bắn ra từ miệng O của một ống phóng với vận tốc v theo


phương Ox. Ngưới ta muốn dùng từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B để lại chùm electron này
cho bắn trúng điểm M ở cách O khoảng d (Hình vẽ). Hãy tìm dạng quỹ đạo chùm electron và


độ lớn trong trường hợp B vng góc với
mặt phẳng hình vẽ.
Bài 10
Quỹ đạo của chùm electron trong từ
trường là vịng trịn tâm C bán kính R:
mv
(1)
eB

d
(2)
Mặt khác, ta có d 2 R.sin   R 
2.sin 
2mv.sin 
Từ (1) và (2) ta có : B 
ed
R




v

d



 M


F

C


v
d

M

3