Bài tập về từ trường vật lý 11

BÀI TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG
NHẮC LẠI CÔNG THỨC ĐÃ HỌC
Từ trường của dòng điện thẳng

B  2.10-7.

I
r

Trong đó: B: cảm ứng từ (T)
I: cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài (A)
r: khoảng cách từ M đến dây dẫn (m)

Từ trường của dòng điện tròn

B  2.10-7.N.

I
R

Trong đó: B: cảm ứng từ (T)
N: số vòng dây
I: cường độ dòng điện chạy qua vòng dây (A)
R: bán kính của vòng dây điện (m)


Từ trường của dòng điện trong ống dây

N
B  4.10 7.n.I  4.10 7. I
l

Trong đó: B: cảm ứng từ (T)
n: số vòng trên một mét chiều dài của ống
I: cường độ dòng điện chạy trong ống dây (A)
N: số vòng cuốn trên ống dây
L: chiều dài của ống dây (m)

Từ trường tổng hợp của nhiều dòng điện

B  B1  B2  ...  Bn
Trong đó: B: từ trường tổng hợp tại điểm M (T)
B1: từ trường do dòng điện I1 gây ra tại điểm M (T)
B2: từ trường do dòng điện I2 gây ra tại điểm M (T)
Bn: từ trường do dòng điện In gây ra tại điểm M (T)

Quy tắc tổng hợp B :


B1  B2 : B = B1 +B2



B1  B2 : B = B1 - B2



B1 hợp với B2 một góc : B2 = B12 +B22 +2B1B 2cos 


I. XÁC ĐỊNH TỪ TRƯỜNG CỦA CÁC DÒNG ĐIỆN CÓ HÌNH DẠNG KHÁC NHAU
Bài tập 1

Dòng điện thẳng dài có cường độ I = 2 A đặt trong không khí.
a. Tính cảm ứng từ tại một điểm M cách I một khoảng 10 cm.
b. Tính khoảng cách từ N đến I bao nhiêu khi BN = 8.10-6 T.
Bài tập 2
Mười lăm vòng dây tròn đặt trong chân không, có bán kính R = 10 cm mang dòng
điện I = 5 A.
a. Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu?
b. Nếu cho dòng điện nói trên qua vòng dây có bán kính giảm đi hai lần thì tại
tâm vòng dây, độ lớn của cảm ứng từ B thay đổi như thế nào?
Bài tập 3
Một ống dây dài hình trụ, có chiều dài 10cm gồm 2000 vòng dây quấn đều theo
chiều dài ống, ống dây không có lõi sắt và đặt trong không khí. Cường độ dòng
điện qua dây quấn quanh ống là I = 2A. Tìm cảm ứng từ trong ống dây?

II. XÁC ĐỊNH ĐỘ LỚN VÀ CHIỀU CỦA CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP TẠI MỘT
ĐIỂM
Bài tập 4
Hai dòng điện I1= 3 A, I2= 2 A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song cách
nhau 50 cm theo cùng một chiều. Xác định cảm ứng từ B:
a. Tại trung điểm M của đoạn nối khoảng cách hai dây.
b. Tìm điểm N để B = 0


Bài tập 5
Hai dòng điện I1= 3 A, I2 = 2 A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song cách
nhau 50 cm, ngược chiều nhau. Xác định cảm ứng từ B:
a. Tại trung điểm M của đoạn nối khoảng cách hai dây.
b. Tìm điểm N để B = 0

III. LỰC TỪ TƯƠNG TÁC DO HAI DÒNG ĐIỆN SONG SONG GÂY RA

Hai dây dẫn thẳng dài đặt cách nhau một đoạn R, cường độ chạy trong hai dây dẫn tương
ứng là I1 và I2, , song song, cùng chiều thì hút nhau, còn ngược chiều thì đẩy nhau. Lực
tương tác trên một độ dài l của mỗi dây dẫn được cho bởi công thức:

F =2.10-7

I1I2 l
R

Trong đó: F: lực tương tác trên một đơn vị độ dài của dây dẫn (N)
I: cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn (A)
l: chiều dài của dây dẫn (m)
R: khoảng cách giữa hai dây dẫn (m)
Bài tập 6
Hai dòng điện I1=5 A, I2=4 A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song cách
nhau 200 cm. Hãy xác định lực tương tác trên mỗi dây có độ dài 6 m?