CÔNG THỨC VÀ BÀI tập CHƯƠNG 4 từ TRƯỜNG lớp 11

VẬT LÝ 11
CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC LOẠI DÂY DẪN
LỰC TỪ
LỰC LO-REN-XƠ (LORENTZ)
A. CÔNG THỨC
1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn
B  2.107

I
r

2. Từ trường của dòng điện chạy trong cuộn dây tròn bán kính R
a. Một vòng dây
B0  2 .107

I
R

- Một dây dẫn thẳng chiều dài l được quấn thành một cuộn dây tròn, bán kính R được tính:
R

l
2

b. Nhiều vòng dây
B  N .B0  2 .107 N .

I
R

3. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây

a. Công thức tổng quát
B  4 .107 I

N
l

b. Công thức tính số vòng dây quấn trên ống
- Một dây dẫn thẳng, chiều dài L và đường kính D quấn trên ống dây dài l, đường kính d, số vòng dây quấn trên
ống:
N

l
L
N
D hoặc
d

4. Lực từ

r r
F  B.I .l.sin( B, I )

5. Lực Lo-ren-xơ (Lorentz)
r r
F  q vBsin(B,v)
6. Chú ý
- Khi có sự di chuyển của dây, dùng lực Lo-ren-xơ
- Khi dây đứng yên, dùng lực từ

B. BÀI TẬP ÔN
Câu 1(Đông Dương 13-14). Một đoạn dây dẫn dài l = 12 cm được đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ có độ
lớn B = 4.10-3 T. Biết lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 0,0024 N. Xác định cường độ dòng điện
chạy qua dây dẫn?
Câu 2(Đông Dương 13-14). Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, đặt cách nhau một khoảng b = 2a = 20cm
trong không khí. Cho hai dòng điện cùng chiều và cùng cường độ I1 = I2 = I = 5A đi qua hai dây.
a./ Tìm điểm M mà tại đó cảm ứng từ triệt tiêu?
b./ Tìm điểm N mà tại đó cảm ứng từ đạt giá trị cực đại?
Câu 3(An Nghĩa 13-14). Một đoạn dây dẫn thẳng dài 30 cm mang dòng điện 5A đặt trong từ trường đều có cảm
ứng từ B = 0,05 T. Đoạn dây dẫn hợp với véctơ cảm ứng từ B một góc 30 0. Tính lực từ tác dụng lên đoạn
dây dẫn đó?
Câu 4. Một ống dây được quấn bằng sợi dây tiết diện có bán kính 0,5mm sao cho các vòng dây quấn sát nhau.
a./ Tìm số vòng trên một mét đơn vị dài của ống?
b./ Nếu cho dòng điện 20A chạy qua mỗi vòng thì cảm ứng từ trong lòng ống dây là nhiêu?
Câu 5. Một dòng điện chạy trong ống dây có số vòng quấn trên một mét chiều dài của ống là 4000 vòng/met.
Cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây bằng 4.10-3 T. Tìm dòng điện qua ống?
Câu 6. Một sợi dây đồng có đường kính d = 0,8mm được phủ một lớp sơn cách điện rất mỏng. Người ta dùng
dây này để quấn thành một ống dây có đường kính D = 2cm dài l = 40cm. Nếu muốn từ trường trong ống
dây có cảm ứng từ B = 6,28.10-3 T thì dòng điện qua ống phải bằng bao nhiêu?
Câu 7. Dùng một sợi dây đồng có đường kính d = 1,2mm quấn thành một ống dây dài. Dây có phủ một lớp sơn
cách điện mỏng. Các vòng dây được quấn sát nhau. Khi cho dòng điện qua ống dây người ta đo được cảm
ứng từ trong ống dây là B = 0,004 T. Tính hiệu điện thế U đặt vào hai đầu ống dây. Cho biết dây dài l =
60m. điện trở suất của đồng là 1,76.10-8 Ω.m.
Đs: 3,5V
Câu 8. Hai dây dẫn thẳng dài cách nhau 32cm trong không khí, cường độ dòng điện chạy trên hai dây là I 1 = 5A
và I2 chưa biết. Điểm M nằm trong mặt phẳng hai dòng điện , ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng
điện I2 một khoảng 8cm. Tìm I2 để cảm ứng từ tại M bằng 0.
Câu 9. Một sợi dây có chiều dài L = 20m được quấn thành ống dây có chiều dài10cm và đường kính ống dây là
31,8cm.
a./ Tìm số vòng của ống dây và số vòng trên một mét dài của ống dây.

b./ Cho dòng điện I = 10A chạy qua sợi dây. Tìm cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây.
Câu 10. Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài. Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần
khoảng cách từ N đến dòng điện. So sánh độ lớn của cảm ứng từ tại M và N? ĐS: BM  0,5B N
ur
Câu 11. Một electron bay vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 1,2T với vận tốc v 0 hợp với B một góc α =
300 , v0 = 107 m/s. Tìm lực Lorenz tác dụng lên electron.
r ur
-19
v
Câu 12. Một điện tích q = 3,2.10 C bay vào trong một vùng có từ trường đều sao cho  B , với v = 2.106
m/s, từ trường B = 0,2T.
a./ Tìm lực Lorenz tác dụng lên vật?
b./ Tính bán kính quỹ đạo tròn , biết khối lượng điện tích là 10-4 g?


Câu 13. Hai điện tích có khối lượng và điện tích giống nhau bay vuông góc với các đường sức từ vào trong một
từ trường đều. Bỏ qua độ lớn của trọng lực. Điện tích 1 bay với vận tốc 1000m/s thì có bán kính quỹ đạo là
20cm. Điện tích 2 bay với vận tốc 1200m/s thì có bán kính quỹ đạo là bao nhiêu?
Câu 14. Hai điện tích q1 = 10μC và q2 bay cùng hướng , cùng vận tốc vào một từ trường đều. Lực Lorenxo tác
dụng lần lượt lên từng hạt là f1 = 2.10-8 N và f2 = 5.10-8 N. Tính độ lớn của điện tích q2
r ur
-19
v
Câu 15. Một điện tích q = 3,2.10 C bay vào trong một vùng có từ trường đều sao cho  B , với v = 2.106
m/s, từ trường B = 0,2T.
a./ Tìm lực Lorenz tác dụng lên vật?
b./ Xây dựng biểu thức tính bán kính quỹ đạo tròn trong trường hợp này. Và tính giá trị này, biết khối
lượng điện tích là 10-4 g?
Câu 16. Một hạt mang điện chuyển động trong từ trường đều. Mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đường
sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v 1 = 1,8.106 m/s thì lực Lorenz tác dụng lên hạt là f 1 = 2.10-6 N.

Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 2.106 m/s thì lực Lorenz tác dụng lên hạt là bao nhiêu.
Câu 17. Một dòng điện thẳng có dòng điện I được treo bằng sợi dây mảnh không
dãn trong từ trường đều (như hình vẽ). Lực từ làm lệch dòng điện khỏi
phương thẳng đứng góc α = 300. Lấy g = 10m/s2.
a./ Xác định chiều dòng điện.
b./ Tìm cường độ dòng điện. Biết khối lượng trên một đơn vị dài là 10g/m,
chiều dài dòng điện 10cm, B = 0,2T.
Câu 18. Xác định chiều của các đại lượng còn thiếu trong các hình sau:
I
N

S
I

N

I

S

N

S


I

I

I

I

I

I

I
I

I

I

I
I

Câu 19. Một đoạn
đề
I

dây dẫn dài 20 cm có dòng điện 5 A chạy qua đặt trong từ trường
u B giữa hai cực của một nam châm chữ U (hình 8). Biết B =
0,02 T. Cho biết đâu là cực bắc, cực nam của nam châm trên? Vì
sao? Và tính độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây này.

N

I

I

Hình 8

(), góc MNP = 300,
hình vẽ, B = 0,01 T.

I

M

Hình 9

Câu 20. Cho dòng điện 10A chạy vào dây dẫn được gập lại thành
khung dây có dạng tam giác vuông MNP với MN = 10 cm (hình
P
vector cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng và có chiều như
Tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung.

Câu 21. Một dây dẫn thẳng MN dài l = 20 cm, được treo bằng hai dây dẫn mảnh có khối lượng không đáng kể
(hình 10), trọng lượng dây MN bằng 20 g. Dây MN đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với mặt
phẳng xác định bởi MN và các dây treo có B = 0,1 T.
a. Cho dòng điện cường độ không đổi I1 chạy qua dây theo chiều từ N đến M. Xác
định I1 để sức căng của hai dây đều bằng không. (10 A)

M

N

Hình 10

b. Cho một dòng điện không đổi, cường độ I2 = 30 A chạy qua dây dẫn theo chiều
từ M đến N. Xác định sức căng mỗi dây. (0,4 N)
-----GOOD LUCK----