VAT LI 11- HKII

Bài tập Vật lí 11 - HKII
CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Từ trường
+ Xung quanh mỗi nam châm hay mỗi dòng điện tồn tại một từ trường.
+ Từ trường là một dạng vật chất mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện lực từ tác dụng lên một nam châm
hay một dòng điện đặt trong khoảng khơng gian có từ trường.
+ Tại một điểm trong khơng gian có từ trường, hướng của từ trường là hướng Nam - Bắc của kim nam
châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.
+ Đường sức từ là những đường vẽ ở trong khơng gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có
phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó.
+ Các tính chất của đường sức từ:
1) Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ vẽ được 1 đường sức từ.
2) Các đường sức từ là các đường cong kín, cịn gọi là từ trường xốy.
3) Nơi nào cảm ứng từ lớn thì các đường sức từ dày hơn, nơi nào cảm ứng từ nhỏ hơn thì đường sức từ ở
đó vẽ thưa hơn.
2. Cảm ứng từ
+ 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

B

F
I .l , với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên phân tử dịng điện có độ dài l,

cường độ I, đặt vng góc với

hướng của từ trường tại điểm đó.

-

Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T).

-

Từ trường đều là từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. Đường sức từ của từ

trường đều là các đường thẳng song song, cách đều nhau.
3. Từ trường của một số dịng điện có dạng đặc biệt
a) Từ trường của dòng điện thẳng 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.
+ 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 đó các ngón kia khum lại cho ta
chiều của các đường sức từ”.
ur
+ Vectơ cảm ứng từ B do dòng điện thẳng rất dài gây ra tại điểm M có:
-

Điểm đặt tại M

-

Phương tiếp tuyến với đường tròn (O, r) tại M.
Trang 1

Bài tập Vật lí 11 - HKII
-

Chiều là chiều của đường sức từ.
Có độ lớn:

B  2.107.

I
r

b) 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 trịn là những
đường 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 phải 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 xuyên qua mặt phẳng dòng điện”
ur
+ Vectơ cảm ứng từ B tại tâm O của vịng dây có:
-

Có điểm đặt tại tâm O của vịng dây

-

Có phương vng góc với mặt phẳng vịng dây

-

Có chiều: Xác định theo quy tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc.

-

Có độ lớn:

B  2 .107.

NI
r (N là số vòng dây).

c) Từ trường của dòng điện trong ống dây
+ 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 sao cho chiều từ cổ tay
đến các ngón tay trùng với chiều dịng điện trong ống dây;
ngón cái chỗi ra chỉ chiều các đường sức từ trong ống dây”.
ur
+ Vectơ cảm ứng từ B trong lịng ống dây có:
-

Có điểm đặt tại điểm ta xét.

-

Có phương song song với trục của ống dây.

-

Có chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc.

-

Có độ lớn:

B  4 .107.

N
.I  4 .10 7.n.I
l
(n là mật độ vòng dây).

Trang 2


Bài tập Vật lí 11 - HKII
d) Nguyên lý chồng chất từ trường: Cảm ứng từ tổng hợp do nhiều dòng điện hay nhiều nam châm gây
ra tại một điểm M bằng tổng các vectơ cảm ứng từ thành phần của các dịng điện hoặc các nam châm đó
gây ra tại M.
ur uu
r uur
uur
B  B1  B2  ...  Bn

Ta có:
3. Lực từ
+ Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l 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
ur
cho vectơ cảm ứng từ B hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến
ngón giữa là chiều dịng điện chạy trong đoạn dây, khi đó chiều ngón
ur
tay cái chỗi ra chỉ chiều của lực từ F .

-

Có độ lớn: F  B.I .l.sin 

4. Lực Lo-ren-xơ
+ Lực Lo-ren-xơ là lực do từ trường tác dụng lên hạt mang điện chuyển động.
uur
f
+ Lực Lo-ren-xơ L :
-

Có điểm đặt trên điện tích;

r
ur
Có phương vng góc với v và B ;

-

Có chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái “đặt bàn tay trái
ur
mở rộng để các vectơ B hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay
r
đến ngón tay giữa là chiều của v , khi đó, ngón cái chỗi ra 90°
chỉ chiều của lực Lorenxơ nếu hạt mang điện dương; hạt mang

điện âm thì lực Lorenxơ có chiều ngược với chiều ngón tay cái”
r ur
�
  v, B
f L  B.v. q sin 
- Có độ lớn:
, với

 

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
CHỦ ĐỀ 1. LỰC TỪ DO TỪ TRƯỜNG ĐỀU TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DỊNG ĐIỆN
+ 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
ur
bàn tay trái sao cho vectơ cảm ứng từ B hướng
vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là
chiều dịng điện chạy trong đoạn dây, khi đó chiều
Trang 3


Bài tập Vật lí 11 - HKII
ur
ngón tay cái chỗi ra chỉ chiều của lực từ F ”
+ Có độ lớn: F  B.I .l.sin 
Trong đó:
B là cảm ứng từ (T);
I là cường độ dòng điện (A);
l là chiều dài dây dẫn (m);

ur
 là góc tạo bởi chiều dịng điện và chiều của B .
Chú ý:
ur
+ Chiều của cảm ứng từ B bên ngoài nam châm là chiều vào Nam (S) ra Bắc (N)
+ Quy ước:


: Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi ra.



: Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi vào.

: Có phương, chiều là phương chiều của mũi tên và nằm trên mặt phẳng vẽ nó.
Bài 1: Một dây dẫn có chiều dài 10 m được đặt trong từ trường đều có B = 5.10 -2 T. Cho dịng điện có
cường độ 10 A chạy qua dây dẫn.

ur
a) Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vng góc với B .
ur
b) Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng 2,5 3 N. Hãy xác định góc giữa B và chiều dịng điện?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 2: Một dây dẫn được gập thành khung dây dạng tam giác vng
MNP (hình vẽ). Biết MN = 30 cm, NP = 40 cm. Đặt khung dây vào từ
ur
trường đều B = 0,01 T ( B có phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ,

có

chiều từ ngồi vào trong như hình). Cho dịng điện I = 10A vào khung

có

chiều MNPM. Lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây là bao nhiêu?
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Trang 4


Bài tập Vật lí 11 - HKII
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 3: Treo đoạn dây dẫn có chiều dài l = 5 cm, khối lượng m = 5g bằng hai
dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường

hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn B = 0,5 T và dòng điện đi qua dây
dẫn là I = 2A. Nếu lấy g = 10m/s 2 thì góc lệch  của dây treo so với phương
thẳng đứng là bao nhiêu.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------CHỦ ĐỀ 2. CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐẶC BIỆT
ur
+ Vectơ cảm ứng từ B do dòng điện thẳng rất dài gây ra tại điểm M có:
- Điểm đặt tại M
- Phương tiếp tuyến với đường tròn (O, r) tại M.
- Chiều là chiều của đường sức từ.
- Có độ lớn:

B  2.107.

I
r

ur
+ Vectơ cảm ứng từ B tại tâm O của vịng dây có:
- Có điểm đặt tại tâm O của vịng dây
- Có phương vng góc với mặt phẳng vịng dây
- Có chiều: Xác định theo quy tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc.
- Có độ lớn:

B  2 .107.

NI
r (N là số vòng dây).

ur
+ Vectơ cảm ứng từ B trong lịng ống dây có:

- Có điểm đặt tại điểm ta xét
- Có phương song song với trục của ống dây

- Có chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc
- Có độ lớn:

B  4 .107.

N
N
.I  4 .107.n.I n 
l
l là mật độ vòng dây)
(

Chú ý:
Trang 5


Bài tập Vật lí 11 - HKII
+ Nếu tại một điểm M có nhiều vectơ cảm ứng từ thì cảm ứng từ tổng hợp tại M là:
ur uu
r uur
uur
B  B1  B2  ...  Bn
uu
r uur
B
+ Nếu chỉ có hai vectơ cảm ứng từ 1 , B2 thì:
uu

r
uur
�B1 ��B2 � B  B1  B2
r
uur
�uu
ur uu
r uur �B1 ��B2 � B  B1  B2
r uur
B  B1  B2 � �uu
2
2
�B1  B2 � B  B1  B2
uu
r uur
�B  B 2  B 2  2 B B cos 
B1 , B2
1
2
1 2
�
(Với  là góc tạo bởi hai vectơ
)
Dạng 1: Từ trường của dịng điện thẳng dài
Bài 1. Dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong khơng khí, có dịng điện I = 0,5 A
a. Xác định cảm ứng từ tại M, cách dây dẫn 5 cm.
b. Cảm ứng từ tại N có độ lớn 0,5.10-6 T. Tìm quỹ tích điểm N?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 2. Dây dẫn thẳng dài vơ hạn đặt trong khơng khí, có dòng điện I = 10 A chạy qua
1. Xác định cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại:
a. Điểm M cách dây dẫn 5cm

b. Điểm M cách dây dẫn 8cm
2. Ở điểm D có cảm ứng từ

2.10 5  T 

cách dây dẫn bao nhiêu?

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 3. Một dây dẫn thẳng dài xun qua và vng góc với mặt phẳng hình vẽ tại
điểm O. Cho dịng điện I = 6A có chiều như hình vẽ. Tính cảm ứng từ tại điểm A
có tọa độ (x = 6 cm; y = 2 cm)?

Trang 6


Bài tập Vật lí 11 - HKII
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Dạng 2: Từ trường của dòng điện tròn
Bài 4. Một vòng dây tròn đặt trong chân khơng có bán kín R = 10 cm mang dịng điện

I = 50 A.

a) Tính độ lớn của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây.
b) Nếu cho dịng điện trên qua vịng dây có bán kín R’ = 4R thì cảm ứng từ tại tâm vịng dây có độ lớn
là bao nhiêu?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 5. Một khung dây trịn đặt trong chân khơng có bán kín R = 12 cm mang dòng điện I = 48 A. Biết
khung dây có 15 vịng. Tính độ lớn của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 6. Một khung dây có N vịng dây như nhau dạng hình trịn có bán kính 5cm. Cho dịng điện có cường
độ I = 5 A chạy qua khung dây. Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ tại tâm của vòng dây trong các trường
hợp:
a. Khung dây có 1 vịng dây (N = 1)

b. Khung dây có 10 vịng dây (N = 10)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Dạng 3: Từ trường trong ống dây hình trụ

Trang 7


Bài tập Vật lí 11 - HKII
Bài 7. Cho dịng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua các vịng dây của một ống dây, thì cảm ứng từ bên
trong ống dây là B = 35.10-5 T. Ống dây dài 50 cm. Tính số vịng dây của ống dây.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 8. Một ống dây có chiều dài 20 cm, gồm 500 vòng dây, cho cường độ dòng điện I = 5A chạy trong ống dây.
a. Tính cảm ứng từ bên trong ống dây?
b. Nếu đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vòng dây và cường độ dòng điện lên 2 lần thì cảm ứng từ bên
trong ống dây lúc này có độ lớn là bao nhiêu?
c. Cần phải dùng dịng điện có cường độ bao nhiêu để cảm ứng từ bên trong ống dây giảm đi một nửa so
với câu a.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 9. Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 mm, điện trở R = 1,1 . Dùng sợi dây này để quấn một ống
dây dài 40 cm. Cho dịng diện chạy qua ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 2.10-3
T. Hãy xác định:
a. Số vòng dây trên 1 mét chiều dài là
b. Hiệu điện thế ở 2 đầu ống dây?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Dạng 4: Nguyên lý chồng chất từ trường
Bài 10. Cho hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau 8 cm trong khơng khí. Dịng điện chạy
trong hai dây là I1 = 10 A, I2 = 20 A, cùng chiều nhau. Hãy xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M
trong các trường hợp sau đây:
a.

M cách đều hai dây đoạn 4 cm.

b.

N cách I1 một đoạn 2 cm, cách I2 đoạn 6 cm.
Trang 8


c.

Bài tập Vật lí 11 - HKII
O cách I1 một đoạn 2 cm, cách I2 đoạn 10 cm.

d.

P cách I1 một đoạn 6 cm, cách I2 đoạn 10 cm.

e.

Q cách đều hai dây một đoạn 5 cm

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 11. Một sợi dây rất dài căng thẳng, ở khoảng giữa được uốn thành vịng trịn
như hình vẽ. Bán kính vịng trong R = 6cm, cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I
= 3,75A. Tính cảm ứng từ tại tâm của vịng tròn
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------r
Dạng 5: Từ trường tổng hợp bằng 0
Trang 9


Bài tập Vật lí 11 - HKII
Bài 12. Hãy tìm vị trí điểm M để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0. Biết:
a) Hai dây dẫn thẳng dài vơ hạn, đặt song song trong khơng khí, mang dịng điện cùng chiều, dịng điện I 1
có cường độ 4A, dịng điện I2 có cường độ 1A, đặt cách nhau 6 cm.

b) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong khơng khí, mang dịng điện ngược chiều, dịng điện
I1 có cường độ 2A, dịng điện I2 có cường độ 8A, đặt cách nhau 6 cm.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 13. Tìm quỹ tích những điểm có vectơ cảm ứng từ bằng nhau. Biết:
a) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong khơng khí cách nhau một khoảng 15cm có các dịng
điện I1 = 4A, I2 = 1A, ngược chiều nhau.
b) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong khơng khí cách nhau 12 cm có các dòng điện I 1 =
1A, I2 = 3A, cùng chiều nhau.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

+ Lực Lorenxơ

uur
fL

CHỦ ĐỀ 3. LỰC LORENXƠ
:



Có điểm đặt trên điện tích.



r
ur
v
Có phương vng góc với và B .



ur
Có chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái “đặt bàn tay trái mở rộng để các véc tơ B hướng
r
vào lịng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều của v , khi đó, ngón cái choãi ra
90° chỉ chiều của lực Lorenxơ nếu hạt mang điện
dương; hạt mang điện âm thì lực Lorenxơ có chiều
ngược với chiều ngón tay cái”

Trang 10




Có độ lớn:

uur
f L  B.v. q sin 

, với

Bài tập Vật lí 11 - HKII
r ur
�
  v, B

 

Chú ý:
+ Lực hướng tâm:

Fht  maht  m

v2
R

+ Khi góc  = 90° thì hạt chuyển động trịn đều. Lúc này Lorenxơ đóng vai trị lực hướng tâm nên:
m

v2
m.v
 q vB � R 
R
q .B

2 R 2 1


v

f
+ Với chuyển động trịn đều thì ta có:
ur
ur
+ Khi điện tích chuyển động điện trường B và cường độ điện trường E thì điện tích chịu tác dụng
uur
uu
r
Fd
Ft
đồng thời hai lực: lực điện

, và lực từ .
T

+ Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp tác dụng lên điện tích bằng không.
+ Khi electron được gia tốc bởi hiệu điện thế U thì nó sẽ có động năng:

Wd 

1 2
mv  e U
2

ur
Bài 1. Một electron bay vào trong từ trường đều với vận tốc ban đầu vng góc với B . Tính độ lớn của
uur
f L nếu v = 2.105 m / s và B = 0,2T. Cho biết electron có độ lớn e = 1,6.10-19 C.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 2. Một electron bay vào trong từ trường đều với vận tốc ban đầu vng góc với véc tơ cảm ứng từ. Biết v =
2.105 m/s, B = 0,2 T. Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron. Cho m e = 9,1.10-31 kg, qe = -1,6.10-19 C.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 3. Một prôtôn bay vào trong từ trường đều theo phương làm với đường sức từ một góc 30 0 với vận tốc 3.107
m/s, từ trường có cảm ứng từ 1,5 T. Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên prôtôn.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 4. Hãy cho biết:
7

a) Một electron chuyển động với vận tốc đầu v o = 10 m/s, trong từ trường đều B = 0,1T, sao cho
ur
với B một góc 30°. Tính lực Lorenxơ tác dụng lên electron.
Trang 11

uu
r
v0

hợp


Bài tập Vật lí 11 - HKII
b) Giá trị của góc  ? Biết một điện tích q = 10-4 C, chuyển động với vận tốc vo = 20 m/s trong một từ
trường đều B = 0,5T, sao cho

uu
r
v0

hợp với đường sức từ một góc . Lực Lorenxơ tác dụng lên điện tích có

độ lớn 5.10-4 N.
c) Giá trị của vo để điện tích chuyển động thẳng đều? Biết điện tích điểm q = 10 -4 C, khối lượng m = 1 g
uu
r
v
chuyển động với vận tốc đầu 0 , theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có phương nằm
uu
r
v0
ngang và vng góc với .
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------III. TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
Câu 1. Mọi từ trường đều phát sinh từ
A. Các nguyên tử sắt.

B. Các nam châm vĩnh cửu.
C. Các mơmen từ.
D. Các điện tích chuyển động.
Câu 2. Một nam châm vĩnh cửu không tác dụng lực lên
A. Thanh sắt chưa bị nhiễm từ.
B. Thanh sắt đã bị nhiễm từ.
C. Điện tích khơng chuyển động.
D. Điện tích chuyển động.
Câu 3. Cảm ứng từ bên trong ống dây dài không phụ thuộc vào
A. Môi trường trong ống dây.
B. Chiều dài ống dây.
C. Đường kính ống dây.
D. Dịng điện chạy trong ống dây.
Câu 4. Khi một lõi sắt từ được luồn vào trong ống dây dẫn diện, cảm ứng từ bên trong lòng ống dây
A. Giảm nhẹ.
B. Giảm mạnh.
C. Tăng nhẹ.
D. Tăng mạnh.
Câu 5. Đặt một dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện 20 A trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ
vng góc với dây, người ta thấy mỗi 50 cm của dây chịu lực từ là 0,5 N. Cảm ứng từ có độ lớn là
A. 5 T.
B. 0,5 T.
C. 0,05 T.
D. 0,005 T.
Câu 6. Khi một electron bay vào vùng từ trường theo quỹ đạo song song với các đường sức từ, thì
A. Chuyển động của electron không bị thay đổi. B. Hướng chuyển động của electron bị thay đổi.
C. Vận tốc của electron bị thay đổi.
D. Năng lượng của electron bị thay đổi.
Câu 7. Một vịng dây trịn bán kính 30 cm có dịng điện chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
3,14.10-5 T. Cường độ dòng điện chạy trong vòng dây là

A. 5 A.
B. 10 A.
C. 15 A.
D. 20 A.
Câu 8. Một dòng điện 20 A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong khơng khí. Cảm ứng từ tại điểm
cách dây 10 cm là
A. 10-5 T.
B. 2. 10-5 T. C. 4. 10-5 T. D. 8. 10-5 T.
Câu 9. Dùng nam châm thử ta có thể biết được
A. Độ mạnh yếu của từ trường nơi đặt nam châm thử.
B. Dạng đường sức từ nơi đặt nam châm thử.
C. Độ lớn và hướng của véc tơ cảm ứng từ nơi đặt nam châm thử.
D. Hướng của véc tơ cảm ứng từ nơi đặt nam châm thử.
Câu 10. Tương tác giữa điện tích đứng yên và điện tích chuyển động là
A. Tương tác hấp dẫn.B. Tương tác điện.
C. Tương tác từ. D. Vừa tương tác điện vừa tương tác từ.
Trang 12


Bài tập Vật lí 11 - HKII
Câu 11. Một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều. Lực từ lớn nhất tác dụng lên đoạn
dây dẫn khi
A. Đoạn dây dẫn đặt song song với các đường sức từ.
B. Đoạn dây dẫn đặt vng góc với các đường sức từ.
C. Đoạn dây dẫn đặt hợp với các đường sức từ góc 450.
D. Đoạn dây dẫn đặt hợp với các đường sức từ góc 600.
Câu 12. Đoạn dây dẫn dài 10 cm mang dòng điện 5 A đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,08 T. Đoạn
dây đặt vng góc với các đường sức từ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây là
A. 0,01 N.
B. 0,02 N.

C. 0,04 N.
D. 0 N.
Câu 13. Đoạn dây dẫn dài 10 cm mang dòng điện 5 A đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,08 T. Đoạn
dây đặt hợp với các đường sức từ góc 300. Lực từ tác dụng lên đoạn dây là
A. 0,01 N.
B. 0,02 N.
C. 0,04 N.
D. 0,05 N.
-19
Câu 14. Một hạt mang điện tích q = 3,2.10 C bay vào trong từ trường đều, cảm ứng từ B = 0,5 T, với
vận tốc v = 106 m/s theo phương vng góc với các đường sức từ. Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là
A. 0.
B. 1,6.10-13 N.
C. 3,2.10-13 N.
D. 6,4.10-13 N.
Câu 15. Một ống dây dài 20 cm, có 1200 vịng dây đặt trong khơng khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây là
75.10-3 T. Cường độ dòng điện chạy trong ống dây là
A. 5 A.
B. 10 A.
C. 15 A.
D. 20 A.
Câu 16. Một ống dây dài 20 cm, có 2400 vịng dây đặt trong khơng khí. Cường độ dịng điện chạy trong
các vịng dây làg 15 A. Cảm ứng từ bên trong ống dây là
A. 28. 10-3 T.
B. 56. 10-3 T.
C. 113. 10-3 T.
D. 226. 10-3 T.
Câu 17. Một electron bay vào trong từ trường đều, cảm ứng từ B = 1,2 T. Lúc lọt vào trong từ trường vận
tốc của hạt là 107 m/s và hợp thành với đường sức từ góc 300. Lực Lorenxơ tác dụng lên electron là
A. 0.

B. 0,32.10-12N.C. 0,64.10-12N.
D. 0,96.10-12N.
-10
Câu 18. Một hạt mang điện tích q = 4.10 C, chuyển động với vận tốc 2.105 m/s trong từ trường đều.
Mặt phẳng quỹ đạo của hạt vng góc với véc tơ cảm ứng từ. Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là f = 4.10 -5
N. Cảm ứng từ B của từ trường là
A. 0,05 T.
B. 0,5 T.
C. 0,02 T.
D. 0,2 T.
Câu 19. Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều. Mặt phẳng quỹ đạo của hạt vng góc các
đường sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v 1 = 1,6.106 m/s thì lực Lorenxơ tác dụng lên hạt là f 1 =
2.10-6 N. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 4.107 m/s thì lực Lorenxơ f2 tác dụng lên hạt là
A. 4.10-6 N.
B. 4. 10-5 N. C. 5.10-6 N. D. 5.10-5 N.
Câu 20. Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường
A. Vng góc với đường sức từ.
B. Nằm theo hướng tiếp tuyến của đường sức từ.
C. Nằm theo hướng của lực từ.
D. Không có hướng xác định.
Câu 21. Chọn câu trả lời sai.
A. Tương tác giữa dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ.
B. Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ.
C. Xung quanh một điện tích đứng n có điện trường và từ trường.
D. Ta chỉ vẽ được một đường sức từ qua mỗi điểm trong từ trường.
Câu 22. Một ống dây dài l = 25 cm có dịng điện I = 0,5 A chạy qua đặt trong khơng khí. Cảm ứng từ bên
trong ống dây là 6,28.10-3 T. Số vòng dây được quấn trên ống dây là
A. 1250 vòng.
B. 2500 vòng.
C. 5000 vòng.

D. 10000 vịng.
Câu 23. Chọn câu phát biểu sai khi nói về từ trường
A. Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ vẽ được một và chỉ một đường cảm ứng từ đi qua.
B. Các đường cảm ứng từ là những đường cong khơng khép kín.
C. Các đường cảm ứng từ khơng cắt nhau.
D. Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó.
Câu 24. Tại tâm của dịng điện trịn có một vịng dây trong khơng khí, cường độ dịng điện là 5 A, người
ta đo được cảm ứng từ B = 31,4.10–6T. Đường kính của dịng điện trịn là
A. 20 cm.
B. 10 cm.
C. 2 cm
.
D. 1 cm.
Câu 25. Các đường sức từ của dòng điện chay qua dây dẫn thẳng dài có dạng là các đường
A. thẳng vng góc với dịng điện.
B. trịn đồng tâm vng góc với dịng điện.
C. trịn đồng tâm vng góc với dịng điện, có tâm nằm trên trục của dây dẫn.
Trang 13


Bài tập Vật lí 11 - HKII
D. trịn vng góc với dịng điện.
Câu 26. Tính chất cơ bản của từ trường là
A. gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dịng điện đặt trong nó.
B. gây ra lực hấp dẫn lên các vật đặt trong nó.
C. gây ra lực đàn hồi tác dụng lên các dòng điện và nam châm đặt trong nó.
D. gây ra sự biến đổi về tính chất điện của mơi trường xung quanh.
Câu 27. Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Qua bất kỳ điểm nào trong từ trường ta cũng có thể vẽ được một đường sức từ.
B. Đường sức từ do nam châm thẳng tạo ra xung quanh nó là những đường thẳng.

C. Đường sức mau ở nơi có cảm ứng từ lớn, đường sức thưa ở nơi có cảm ứng từ nhỏ.
D. Các đường sức từ là những đường cong kín.
Câu 28. Dây dẫn mang dịng điện khơng tương tác với
A. các điện tích đang chuyển động.
B. nam châm đứng yên.
C. các điện tích đứng yên.
D. nam châm đang chuyển động.
Câu 29. Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 cm có dịng điện I = 5 A đặt trong từ trường đều có cảm ứng
từ B = 0,5 T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10 –2 N. Góc α hợp bởi dây MN và đường
cảm ứng từ là
A. 50.
B. 300.
C. 600.
D. 900.
Câu 30. Lực Lo-ren-xơ là
A. lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường.
B. lực từ tác dụng lên dòng điện.
C. lực từ tác dụng lên hạt mang điện đặt đứng yên trong từ trường.
D. lực từ do dòng điện này tác dụng lên dòng điện kia.
Câu 31. Độ lớn của lực Lo-ren-xơ được tính theo cơng thức
A. f = |q|.v.B.
B. f = |q|.v.B.sinα.
C. f = |q|.v.B.tanα
D. f = |q|.v.B.cosα.
Câu 32. Phương của lực Lorenxơ
A. Trùng với phương của vectơ cảm ứng từ.
B. Trùng với phương của vectơ vận tốc của hạt mang điện.
C. Vng góc với mặt phẳng hợp bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ.
D. Trùng với mặt phẳng tạo bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ.
Câu 33. Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều, mặt phẳng quỹ đạo của hạt vng góc với

đường sức từ. Nếu hạt chuyển động với vận tốc v1 = 6.106 m/s thì lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt có giá trị
f1 = 2.10–6 N, nếu hạt chuyển động với vận tốc v2 = 15.106 m/s thì lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt có giá trị
là
A. f2 = 10–6 N.
B. f2 = 2,5.10–6 N.
C. f2 = 5.10–6 N.
D. f2 = 7,3.10–5 N.
----------------------------------------------------------------------------------------------CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Từ thông. Cảm ứng điện từ
a. Khái niệm từ thông
+ Từ thông là đại lượng đặc trưng cho số đường sức từ xuyên qua bề mặt của một khung dây có diện tích
S và được xác định theo cơng thức:
  BScos 
Trong đó:  là từ thơng, đơn vị là Wb (Vêbe); B là cảm ứng từ, đơn vị là T; S là diện tích của khung
ur
dây, đơn vị là m2; α là góc tạo bởi B và pháp tuyến của S.
b. Hiện tượng cảm ứng điện từ
Trang 14


Bài tập Vật lí 11 - HKII
+ Dịng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thơng qua mạch kín gọi là dịng điện cảm ứng.
+ Suất điện động sinh ra dịng điện cảm ứng trong mạch kín gọi là suất điện động cảm ứng.
+ Hiện tượng cảm ứng điện từ: là hiện tượng khi từ thông qua khung dây biến thiên thì trong khung dây
I
xuất hiện dịng điện gọi là dịng điện cảm ứng, kí hiệu là cGV:
. NGUYỄN TRƯỜNG SA -SĐT: 0916.648.823
 Lưu ý: Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại khi từ thông qua mạch biến thiên.
c. Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng

Dòng điện cảm ứng sinh ra trong mạch kín có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra (từ trường cảm ứng)
có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó (từ trường ban đầu).
d. Suất điện động cảm ứng
+ Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dịng điện cảm
ứng trong mạch kín khi xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
+ Định luật Farađay về suất điện động cảm ứng: "Độ lớn của suất
điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch kín đó"

Biểu thức:

ec  




� ec 
ec   N
t
t , khi có N vịng:
t

2. Tự cảm. Suất điện động tự cảm. Năng lượng từ.
a. Hiện tượng tự cảm: Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dịng điện mà sự biến
thiên từ thơng qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dịng điện trong mạch kín.
b. Mối liên hệ giữa từ thơng và dịng điện
+ Cảm ứng từ B trong ống dây:

B  4.107

N.i

l

N2
  NBS  4.10
S.i ur
l
+ Từ thơng tự cảm qua ống dây:
( B vng góc với mỗi mặt của vòng dây).
7

+ Đặt

L  4.107

N2
.S �   L.i
l
(Với L là độ tự cảm – hệ số tự cảm của ống dây, đơn vị là henri – H).
2

Chú ý:

L  4.107

N2
�N �
.S  .107 � �.l S � L  4.10 7.n 2 .V
l
�l �

Với n là mật độ vịng dây:

n

N
l

V là thể tích ống dây: V  l S ( l là chiều dài ống dây và S là tiết diện ngang của ống dây)
Trong mạch điện L được kí hiệu như hình vẽ trên.
+ Suất điện động tự cảm:
e tc  

i
  Li 

i
e tc  L

 L �
t
t
t
t
độ lớn:

Trang 15


Bài tập Vật lí 11 - HKII
Kết luận: Suất điện động tự cảm xuất hiện trong hiện tượng tự cảm và có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến

thiên của dòng điện trong mạch.
+ Năng lượng từ trường sinh ra bên trong ống dây:

W

1 2
L.i
2

+ Mật độ năng lượng từ trường w bên trong ống dây:
1 2 1
W 1
L.i  .4.107.n 2 .V.i 2 � w 
 4.107.n 2 .i 2
2
2
V 2
Chú ý: Nếu ống dây có độ từ thẩm  thì:
W

NI �
�
B�
4.107

�
l
�
�
 Cảm ứng từ B trong ống dây:

�
N2 �
L�
4.107
S�

l �
�
 Độ tự cảm:
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
CHỦ ĐỀ 1. XÁC ĐỊNII CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
Bài 1: Hình vẽ nào sau đây biểu diễn đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam châm dịch chuyển lại
gần hoặc ra xa vịng dây kín.

A. Hình d

B. Hình c

C. Hình a

D. Hình b

Bài 2: Hình vẽ nào sau đây biểu diễn đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho vòng dây dịch chuyển lại
gần hoặc ra xa nam châm.

A. Hình d

B. Hình c

C. Hình a

D. Hình b

Bài 3: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng khi cho vòng dây tịnh tiến với vận
r
tốc v không đổi trong từ trường đều:

Trang 16


Bài tập Vật lí 11 - HKII

Bài 4: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng:

Bài 5: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng:

CHỦ ĐỀ 2. TỪ THƠNG TRONG KHUNG DÂY KÍN. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
+ Từ thơng gửi qua khung dây có N vịng:   NBScos .
Trong đó:
 là từ thơng, đơn vị là Wb (Vêbe);
B là cảm ứng từ, đơn vị là T;
S là diện tích của khung dây, đơn vị là m2;
ur
r
B
n
α là góc tạo bởi
và pháp tuyến của S.
+ Suất điện động cảm ứng trong khung dây có N vịng:
ec   N


 do  lon
���
� ec  N
t
t

+ Dòng điện cảm ứng chạy trong dây dẫn có điện trở R:

ic 

ec
R

Chú ý:

r
r
n
n
+ Nếu khơng có những điều kiện bắt buộc với chiều của thì chọn chiều của sao cho α là góc nhọn.
+ Nếu B biến thiên thì

  S.cos .B  S.cos .  B2  B1 

+ Nếu S biến thiên thì

  B.cos .S  B.cos .  S2  S1 

+ Nếu α biến thiên thì

  B.S.  cos    B.S.  cos  2  cos 1 
Trang 17

.
.
.


Bài tập Vật lí 11 - HKII
ur
+ Khi nói mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ B một góc β thì   90 � .
Bài 1: Một khung dây hình vng cạnh a = 10 cm đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T.
Hãy tính từ thơng gửi qua khung trong các trường hợp sau:
ur
a) Cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến của mặt phẳng khung dây
một góc 60°.

ur
b) Mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ B một góc 60°.
ur
c) Mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ B một góc 30° (chiều
của pháp tuyến với mặt phẳng khung dây tùy chọn).
d) Các đường sức từ có hướng song song với mặt phẳng khung.
e) Các đường sức từ có hướng vng góc với mặt phẳng khung.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ur
Bài 2: Một khung dây hình trịn diện tích S = 15cm 2 gồm N=10 vịng dây, đặt trong từ trường đều có B
r
hợp với véctơ pháp tuyến n của mặt phẳng khung dây một góc α = 30° như hình vẽ. Biết B = 0,04T. Tính

độ biến thiên của từ thơng qua khung dây khi:
a) Tịnh tiến đều khung dây trong vùng từ trường đều
b) Quay khung dây quanh đường kính MN một góc 180°
c) Quay khung dây quanh đường kính MN một góc 360°
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Trang 18


Bài tập Vật lí 11 - HKII
Bài 3: Một khung dây trịn phẳng có 100 vịng, bán kính mỗi vịng dây R = 10 cm, đặt trong từ trường
đều sao cho mặt phẳng cuộn dây vng góc với đường sức từ. Ban đầu cảm ứng từ có giá trị 0,2T. Tìm
suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây trong thời gian 0,01s. Xét trong hai trường hợp
a) Cảm ứng từ của từ trường tăng gấp đôi.
b) Cảm ứng từ của từ trường giảm đều đến 0.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 4: Một khung dây cứng, phẳng diện tích 25 cm 2, gồm 10 vòng dây. Khung dây được đặt trong từ
trường đều. Khung dây nằm trong mặt phẳng như hình vẽ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian theo đồ
thị
a) Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây kể từ lúc t = 0 đến t = 0,4s.
b) Xác định giá trị của suất điện động cảm ứng trong khung.
c) Tìm chiều của dịng điện cảm ứng trong khung.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------CHỦ ĐỀ 3. TỰ CẢM – SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM – NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG
1. Hiện tượng tự cảm: Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dịng điện mà sự biến
thiên từ thơng qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dịng điện trong mạch kín.
2. Mối liên hệ giữa từ thơng và dịng điện:
+ Cảm ứng từ B trong ống dây:
+ Từ thông tự cảm qua ống dây:

B  4.107

N.i
l

  NBS  4.107

N2
S.i ur
l
( B vng góc với mỗi mặt của vòng dây)

Trang 19
GV: NGUYỄN TRƯỜNG SA -SĐT: 0916.648.823


Bài tập Vật lí 11 - HKII
+ Đặt

L  4.107

N2
.S �   L.i
l
(Với L là độ tự cảm - hệ số tự cảm của ống dây, đơn vị là henri - H)
2

L  4.107
Chú ý:

N2
�N �

.S  4.107 � �.l S � L  4.10 7.n 2 .V
l
�l �

Với n là mật độ vịng dây:

n

N
l

V là thể tích ống dây: V  l S ( l là chiều dài ống dây và S là tiết diện ngang của ống dây)
Trong mạch điện, L được kí hiệu như hình vẽ trên.
+ Suất điện động tự cảm:
e tc  L

e tc  

  Li 

i

 L �
t
t
t
độ lớn

i
t

Kết luận: Suất điện động tự cảm xuất hiện trong hiện tượng tự cảm và có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến
thiên của dòng điện trong mạch.
Chú ý: Nếu ống dây có độ từ thẩm  thì:
N.I �
�
B�
4.107

�
l
�
�
+ Cảm ứng từ B trong ống dây:
2
�
�
7 N
L�
4.10
.S �

l
�
�
+ Độ tự cảm:

Bài 1: Một ống dây có chiều dài là 1,5 m, gồm 2000 vịng dây, ống dây có đường kính là 40 cm.
a) Hãy xác định độ tự cảm của ống dây.
b) Cho dòng điện chạy trong ống dây, dòng điện tăng từ 0 đến 5A trong thời gian 1s, hãy xác định suất

điện động tự cảm của ống dây.
c) Hãy tính cảm ứng từ do dòng điện sinh ra trong ống dây khi dòng điện trong ống dây bằng 5 A?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 2: Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1H, cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều đặn từ 2A về 0
trong khoảng thời gian 0,4s. Tìm độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây trong khoảng
thời gian nói trên.

Trang 20


Bài tập Vật lí 11 - HKII
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 3: Một ống dây được quấn với mật độ 2000 vòng/m. Chiều dài của ống dây là 2 m, thể tích của ống
dây là 200 cm3.
a. Hãy tính số vịng dây trên ống dây?
b. Độ tự cảm của ống dây có giá trị là bao nhiêu?
c. Nếu cho dòng điện I = 10A chạy trong ống dây thì từ trường trong ống dây là bao nhiêu?
d. Nếu dịng điện nói trên tăng đều từ 0 đến 10 A trong thời gian 2s, thì suất điện động tự cảm trong ống
dây là bao nhiêu?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------III. TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
Câu 1. Chọn câu sai.
A. Khi đặt diện tích S vng góc với các đường sức từ, nếu S càng lớn thì từ thơng có giá trị càng lớn.
B. Đơn vị của từ thông là vêbe (Wb).
C. Giá trị của từ thơng qua diện tích S cho biết cảm ứng từ của từ trường lớn hay bé.
D. Từ thơng là đại lượng vơ hướng, có thể dương, âm hoặc bằng 0.
Câu 2. Trong một mạch kín dịng điện cảm ứng xuất hiện khi
A. trong mạch có một nguồn điện.
B. mạch điện được đặt trong một từ trường đều.
C. mạch điện được đặt trong một từ trường không đều.
D. từ thông qua mạch điện biến thiên theo thời gian.
Câu 3. Một khung dây phẳng diện tích S = 12 cm 2, đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 5.10 -2 T. Mặt


phẳng của khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc 300. Từ thơng qua diện tích S bằng
A. 3 3 .10-4 Wb. B. 3.10-4 Wb.
C. 3 3 .10- Wb. D. 3.10-5 Wb.
Câu 4. Muốn cho trong một khung dây kín xuất hiện một suất điện động cảm ứng thì một trong các cách
đó là
A. làm thay đổi diện tích của khung dây.
B. đưa khung dây kín vào trong từ trường đều.
C. làm cho từ thông qua khung dây biến thiên.
D. quay khung dây quanh trục đối xứng của nó.
1
Câu 5. Một vịng dây dẫn trịn, phẳng có đường kính 2 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5


�

T. Từ thơng qua vịng dây khi véc tơ cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến n của mặt phẳng vịng dây góc 
= 600 bằng
A. 3 .10-5 Wb.
B. 10-5 Wb.
C. 3 .10-4 Wb.
D. 10-4 Wb.
Câu 6. Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là
A. Tesla (T).
B. Henri (H). C. Vêbe (Wb).
D. Fara (F).
Câu 7. Hiện tượng tự cảm thực chất là
Trang 21

Bài tập Vật lí 11 - HKII
A. hiện tượng dịng điện cảm ứng bị biến đổi khi từ thông qua một mạch kín đột nhiên bị triệt tiêu.
B. hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra khi một khung dây đặt trong từ trường biến thiên.
C. hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng khi một dây dẫn chuyển động trong từ trường.
D. hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch do chính sự biến đổi dịng điện trong mạch đó gây ra.
Câu 8. Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1 H. Khi cường độ dịng điện biến thiên đều với tốc độ 200 A/s
thì suất điện động tự cảm xuất hiện có giá trị
A. 10 V.
B. 20 V.
C. 0,1 kV.
D. 2,0 kV.
Câu 9. Dòng điện trong cuộn cảm giảm từ 16 A đến 0 A trong 0,01 s, suất điện động tự cảm trong cuộn
đó có độ lớn 64 V, độ tự cảm có giá trị
A. 0,032 H.
B. 0,04 H.
C. 0,25 H.
D. 4,0 H.
Câu 10. Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi
A. dịng điện tăng nhanh.
B. dịng điện có giá trị nhỏ.
C. dịng điện có giá trị lớn.
D. dịng điện khơng đổi.
Câu 11. Một mạch kín (C) khơng biến dạng đặt trong từ trường đều, trong trường hợp nào thì trong mạch
xuất hiện dòng điện cảm ứng
A. mạch chuyển động tịnh tiến.
B. mạch quay xung quanh trục vng góc với mặt phẳng (C).
C. mạch chuyển động trong mặt phẳng vng góc với từ trường.
D. mạch quay quanh trục nằm trong mặt phẳng (C).
Câu 12. Chọn câu sai: Từ thông qua mặt S đặt trong từ trường phụ thuộc
�

A. độ nghiêng của mặt S so với B .
B. độ lớn của chu vi của đường giới hạn mặt S.
�

C. độ lớn của cảm ứng từ B .
D. độ lớn của diện tích mặt S.
Câu 13. Ống dây điện hình trụ có chiều dài tăng gấp đơi thì độ tự cảm
A. khơng đổi.
B. tăng 4 lần. C. tăng hai lần.
D. giảm hai lần.
Câu 14. Cách làm nào dưới dây có thể tạo ra dịng điện cảm ứng?
A. Nối hai cực của pin vào hai đầu cuộn dây dẫn.
B. Nối hai cực của nam châm vào hai đầu cuộn dây dẫn.
C. Đưa một cực của ắc qui từ ngồi vào trong cuộn dây dẫn kín.
D. Đưa một nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín.
Câu 15. Cho dịng điện 10 A chạy qua một ống dây tạo ra một từ thông qua vòng dây là 5.10 - 2 Wb. Độ tự
cảm của ống dây là
A. 5 mH.
B. 50 mH.
C. 500 mH. D. 5 H.
Câu 16. Một ống dây dài 40 cm, đường kính 4 cm có 400 vịng dây quấn sát nhau. Ống dây mang dịng
điện cường độ 4 A. Từ thơng qua ống dây là
A. 512.10-5 Wb.
B. 512.10-6 Wb.
C. 256.10-5 Wb.
D. 256.10-6 Wb.
Câu 17. Một ống dây dài 50 cm có 2500 vịng dây. Đường kính ống dây bằng 2 cm. Cho một dòng điện
biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Sau thời gian 0,01 s dòng điện tăng từ 0 đến 3 A. Suất điện
động tự cảm trong ống dây có độ lớn là

A. 0,15 V.
B. 1,50 V.
C. 0,30 V.
D. 3,00 V.
Câu 18. Định luật Len-xơ là hệ quả của định luật bảo tồn
A. điện tích.
B. động năng. C. động lượng.
D. năng lượng.
Câu 19. Một khung dây hình chữ nhật kích thước 3 cm x 4 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B =
5.10-4 T. Véc tơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến của mặt phẵng khung một góc 60 0. Từ thơng qua khung
dây đó là
A. 1,5 3 .10-7 Wb.
B. 1,5.10-7 Wb.C. 3.10-7 Wb.
D. 2.10-7 Wb.
Câu 20. Một hình vng cạnh 5 cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10 -4 T. Từ thơng qua
diện tích hình vng đó bằng 10-6 Wb. Góc hợp giữa véc tơ cảm ứng từ và véc tơ pháp tuyến của hình
vng đó là
A.  = 00.
B.  = 300.
C.  = 600.
D.  = 900.
Trang 22


Bài tập Vật lí 11 - HKII
Câu 21. Một diện tích S đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B, góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ
pháp tuyến là α. Từ thơng qua diện tích S tính theo công thức
A. Φ = BSsinα.
B. Φ = BScosα.
C. Φ = BStanα.

D. Φ = BS.
Câu 22. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong một mạch kín được xác định theo công thức

t

.t

t



t

A. eC =
.
B. eC =
. C. eC =
. D. eC = .
Câu 23. Trong khoảng thời gian 0,1 s từ thơng qua diện tích giới hạn bởi một khung dây tăng từ 0,6 Wb
lên đến 1,6 Wb. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng
A. 6 V.
B. 10 V.
C. 16 V.
D. 22 V.
Câu 24. Một khung dây hình chữ nhật kích thước 5 cm x 4 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B =
5.10–4 T. Vectơ cảm ứng từ hợp với véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng một góc 300. Từ thơng qua diện tích
khung dây hình chữ nhật đó là
A. 5 2 .10–7 Wb. B. 3.10–7 Wb. C. 5 3 .10–7 Wb.
D. 3.10–6 Wb.
Câu 25. Một khung dây phẳng, diện tích 20 cm², gồm 10 vịng dây đặt trong từ trường đều. Vectơ cảm

ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một góc 300 và có độ lớn B = 2.10 –4 T. Người ta làm cho từ
trường giảm đều đến không trong khoảng thời gian 0,01 s. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung
dây trong khoảng thời gian từ trường biến đổi là
A. 2.10–4 V.
B. 2 mV.
C. 4.10–4 V.
D. 4 mV.
Câu 26. Máy phát điện hoạt động theo nguyên tắc dựa trên
A. hiện tượng cực dương tan.
B. hiện tượng cảm ứng điện từ.
C. hiện tượng điện phân.
D. hiện tượng phóng tia lửa điện.
Câu 27. Khi sử dụng điện, dịng điện Fucơ sẽ xuất hiện đáng kể trong
A. Bàn ủi điện.
B. Bếp điện. C. Quạt điện. D. Bình acqui.
Câu 28. Một ống dây dài 20 cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 25 cm² gồm 1000 vòng dây. Hệ số tự
cảm của ống dây là
A. 0,157 H.
B. 157.10–4 H. C. 2,51.10–4 H.
D. 2,51 mH.
Câu 29. Một ống dây có độ tự cảm L = 0,5 H. Cường độ dòng điện qua một ống dây tăng đều theo thời
gian từ I1 = 0,2 A đến I2 = 1,8 A trong thời gian 0,01 s. Suất điện động tự cảm trong ống dây có độ lớn
A. 10 V.
B. 80 V.
C. 90 V.
D. 100 V.
Câu 30. Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích 60 cm 2, quay đều quanh trục đối xứng
(thuộc mặt phẳng khung) trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vng góc với trục quay và có độ lớn
0,4 T. Từ thơng cực đại qua khung dây là
A. 1,2.10-3 Wb.

B. 4,8.10-3 Wb. C. 2,4.10-3 Wb. D. 0,6.10-3 Wb.
--------------------------------------------------------------------------------------CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Khúc xạ ánh sáng
1.1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng khi ánh sáng truyền qua
mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt, tia sáng bị bẻ gãy khúc ở mặt phân cách.
1.2. Định luật khúc xạ ánh sáng
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
+ Đối với một cặp mơi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin của góc tới (sin i) với sin của góc
khúc xạ (sin r) ln ln là một số không đổi. Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi
trường và được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ đối với mơi trường chứa tia tới; kí
hiệu là n21.

Trang 23


Bài tập Vật lí 11 - HKII
sin i
 n 21  *
Biểu thức: sin r
+ Nếu n21 > 1 thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
Ta nói mơi trường (2) chiết quang kém hơn môi trường (1).
+ Nếu n21 < 1 thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
Ta nói mơi trường (2) chiết quang hơn mơi trường (1).
+ Nếu i = 0 thì r = 0: tia sáng chiếu vng góc với mặt phân cách hai mơi trường thì sẽ truyền thẳng.
+ Nếu chiếu tia tới theo KI thì tia khúc xạ sẽ theo hướng IS theo nguyên lí tính thuận nghịch của chiều
truyền ánh sáng.
1.3. Chiết suất tuyệt đối
- Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất của nó đối với chân khơng. Vì chiết suất của khơng
khí xấp xỉ bằng 1, nếu khơng cần độ chính xác cao, có thể coi chiết suất của một chất đối với khơng khí

bằng chiết suất tuyệt đối của nó.
- Ngồi ra, chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong suốt tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sáng
trong các mơi trường đó.

Do đó, ta có:

n 21 

n 2 v1

n1 v 2

Nếu mơi trường (1) là chân khơng và n2 = n thì:

n

c
v

Suy ra biểu thức dạng đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng: n1 sini  n 2 sinr
Vì vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường đều nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không,
nên chiết suất tuyệt đối của các môi trường luôn luôn lớn hơn 1.
Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối: Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt cho biết vận tốc truyền
ánh sáng trong mơi trường đó nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần.
2. Hiện tượng phản xạ tồn phần
2.1. Sự truyền ánh sáng vào mơi trường chiết quang kém hơn
a) Thí nghiệm
b) Góc giới hạn phản xạ tồn phần
+ Vì n1 > n2 => r > i.
+ Khi i tăng thì r cũng tăng (r > i). Khi r đạt giá trị cực đại 90�thì i đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn phản

xạ tồn phần.

+ Ta có: sinigh

n2
n1 .

+ Với i > igh thì khơng tìm thấy r, nghĩa là khơng có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân
cách. Đó là hiện trượng phản xạ tồn phần.
2.2 Hiện tượng phản xạ toàn phần
Trang 24


Bài tập Vật lí 11 - HKII
a) Định nghĩa
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai mơi
trường trong suốt.
b) Điều kiện để có phản xạ tồn phần
+ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường chiết quang kém hơn.
+ i �igh.
2.3 Cáp quang
a) Cấu tạo
Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một sợi dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ tồn
phần.
Sợi quang gồm hai phần chính:
+ Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1).
+ Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n2 < n1.
Ngồi cùng là một lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp có độ bền và độ dai cơ học.
b) Cơng dụng
Cáp quang được ứng dụng vào việc truyền thông tin với các ưu điểm:

+ Dung lượng tín hiệu lớn.
+ Khơng bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài.
+ Khơng có rủi ro cháy (vì khơng có dịng điện).
Cáp quang còn được dùng để nội soi trong y học.
c) Lăng kính phản xạ tồn phần
Lăng kính phản xạ tồn phần là một khối thủy tinh hình lăng trụ có tiết diện thẳng là một tam giác vng
cân. Lăng kính phản xạ toàn phần được dùng thay gương phẳng trong một số dụng cụ quang học (như
ống nhịm, kính tiềm vọng…) Có hai ưu điểm là tỉ lệ phần trăm ánh sáng phản xạ lớn và khơng cần có lớp
mạ như ở gương phẳng.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

CHỦ ĐỀ 1: SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

1/ Định luật phản xạ ánh sáng



Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới.

S

N
i

R
i’

/

Góc phản xạ bằng góc tới: i = i .

I

2/ Định luật khúc xạ ánh sáng

S



Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên pháp tuyến so với tia tới.



Tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số.
Trang 25

N
1

i
I

2
r
R