Lớp 11 Vật Lí 11

Luyện tập Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn (Phần 2)

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao
  • Bài kiểm tra này bao gồm 10 câu
  • Điểm số bài kiểm tra: 10 điểm
  • Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
  • Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu
Bắt đầu làm bài
00:00:00
  • Câu 1: Thông hiểu
    Cảm ứng từ tại tâm O

    Một khung dây dẫn hình tròn, bán kính R (m) đặt trong chân không. Dòng điện chạy trong khung có cường độ I (A). Cảm ứng từ tại tâm O của khung dây được tính bằng công thức:

    Hướng dẫn:

    Vectơ cảm ứng từ do dòng điện chạy trong một khung dây tròn gây ra tại tâm của vòng dây có:

    + Điểm đặt: Tại tâm vòng dây.

    + Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây.

    + Chiều: vào Nam ra Bắc: mặt Nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ còn mặt Bắc thì ngược lại.

    + Độ lớn: B = 2\pi {.10^{ - 7}}.\frac{I}{R}

  • Câu 2: Thông hiểu
    Tính cảm ứng từ

    Một khung dây dẫn tròn mỏng phẳng gồm 500 vòng dây, bán kính của mỗi vòng dây là 10cm, đặt trong chân không. Dòng điện chạy trong các vòng dây có cường độ I = 10A. Cảm ứng từ tại tâm O của khung dây có độ lớn gần đúng là:

    Hướng dẫn:

    Cảm ứng từ tại tâm O của khung dây có độ lớn gần đúng là:

    \begin{matrix} B = 2\pi {.10^{ - 7}}.\dfrac{{N.I}}{R} \hfill \\ = 2\pi {.10^{ - 7}}.\dfrac{{500.10}}{{0,1}} = 0,031\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 3: Thông hiểu
    Tính độ lớn B trong lòng ống dây

    Một ống dây hình trụ, tiết diện đều, không có lõi thép. Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài ống là 5000 vòng. Nếu cường độ dòng điện chạy trên mỗi vòng của ống dây là 12A thì cảm ứng từ trong lòng của ống dây có độ lớn bằng 

    Hướng dẫn:

    Cảm ứng từ trong lòng của ống dây có độ lớn bằng:

    \begin{matrix}B = 4\pi {.10^{ - 7}}.n.I \hfill \\ = 4\pi {.10^{ - 7}}.5000.12 \hfill \\ = {754.10^{ - 4}}\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 4: Thông hiểu
    Tính chiều dài của sợ dây

    Một sợi dây dẫn dài 30cm được quấn thành một ống dây sao cho các vòng dây nằm sát nhau, đường kính tiết diện ống dây d = 5cm. Khi cho dòng điện có cường độ 10A chạy qua ống dây thì cảm ứng từ trong lòng ống dây đo được bằng π.10-3T. Chiều dài của sợi dây là

    Hướng dẫn:

    Số vòng dây trên một đơn vị chiều dài là:

    n = \frac{B}{{4\pi {{.10}^{ - 7}}.I}} = \frac{{\pi {{.10}^{ - 3}}}}{{4\pi {{.10}^{ - 7}}.10}} = 250 (vòng/mét)

    Số vòng dây là: N = n.I = 250.0,75 (vòng)

    Chiều dài của sợ dây bằng:

    L = N.\pi .d = 75.\pi .0,05 = 11,75\left( m ight)

  • Câu 5: Vận dụng
    Tính cảm ứng từ tại điểm M

    Trong chân không, cho hai dây dẫn d1, d2 song song và cách nhau 4cm. Dòng điện trong hai dây ngược chiều và có cường độ tương ứng là I1 = 10A và I2 = 15A. Gọi M là một điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và cách đều hai đây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn bằng:

    Hướng dẫn:

    Cảm ứng từ tại điểm M do dây dẫn d_1 gây ra là: 

    \begin{matrix} {B_{1M}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}} \hfill \\ = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{10}}{{{{2.10}^{ - 2}}}} = {10^{ - 4}}\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Cảm ứng từ tại điểm M do dây dẫn d_2 gây ra là: 

    \begin{matrix} {B_{2M}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}} \hfill \\ = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{15}}{{{{2.10}^{ - 2}}}} = 1,{5.10^{ - 4}}\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Do hai vectơ ngược chiều nên cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M có độ lớn bằng:

    {B_M} = {B_{2M}} - {B_{1M}} = {50.10^{ - 6}}\left( T ight)

  • Câu 6: Vận dụng
    Tính cảm ứng từ tại điểm M

    Trong chân không, cho hai dây dẫn d1, d2 song song và cách nhau 2cm. Dòng điện trong hai dây cùng chiều và có cường độ tương ứng là I1 = 10A và I2 = 15A. Gọi M là một điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và cách dây dẫn d1 = 4cm; cách dây dẫn d2 = 2cm. Cảm ứng từ tại M có độ lớn bằng

    Hướng dẫn:

    Cảm ứng từ tại điểm M do dây dẫn d_1 gây ra là:

    \begin{matrix} {B_{1M}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}} \hfill \\ = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{10}}{{{{4.10}^{ - 2}}}} = 0,{5.10^{ - 4}}\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Cảm ứng từ tại điểm M do dây dẫn d_2 gây ra là:

    \begin{matrix} {B_{2M}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}} \hfill \\ = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{15}}{{{{2.10}^{ - 2}}}} = 1,{5.10^{ - 4}}\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Do hai vectơ cùng chiều nên cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M có độ lớn bằng:

    {B_M} = {B_{1M}} + {B_{2M}} = {2.10^{ - 4}}\left( T ight) = 0,2\left( {mT} ight)

  • Câu 7: Vận dụng
    Cảm ứng từ tại điểm M

    Trong chân không, cho hai dây dẫn d1, d2 song song và cách nhau 4cm. dòng điện trong hai dây cùng chiều và có cường độ tương ứng là I1 = I2 = 10A. Gọi M là một điểm nằm ngoài mặt phẳng chứa hai dây và cách đều các dây d1, d2 những khoảng cách bằng 4cm. Cảm ứng từ tại M có độ lớn bằng

    Hướng dẫn:

    Biểu diễn vectơ như sau:

    Cảm ứng từ tại điểm M

    Cảm ứng từ tại điểm M do dây dẫn d_1 gây ra là:

    \begin{matrix} {B_{1M}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}} \hfill \\ = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{10}}{{{{4.10}^{ - 2}}}} = 0,{5.10^{ - 4}}\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Cảm ứng từ tại điểm M do dây dẫn d_2 gây ra là:

    \begin{matrix} {B_{2M}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}} \hfill \\ = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{10}}{{{{4.10}^{ - 2}}}} = 0,{5.10^{ - 4}}\left( T ight) \hfill \\ \end{matrix}

    Dựa vào hình vẽ ta có:

    \begin{matrix} \left\{ \begin{gathered} \overline {{{\text{B}}_{\text{M}}}} = \overline {{{\text{B}}_{1{\text{M}}}}} + \overline {{{\text{B}}_{2{\text{M}}}}} {\text{ }} \hfill \\ \alpha = \left( {\overline {{{\text{B}}_{1{\text{M}}}}} ;\overline {{{\text{B}}_{2{\text{M}}}}} } ight) = {60^0} \hfill \\ \end{gathered} ight. \hfill \\ \Rightarrow {{\text{B}}_{\text{M}}} = \sqrt {{\text{B}}_{1{\text{M}}}^2 + {\text{B}}_{2{\text{M}}}^2 + 2\;{{\text{B}}_{1{\text{M}}}}{{\text{B}}_{2{\text{M}}}}\cos \alpha } \hfill \\ \Rightarrow {{\text{B}}_{\text{M}}}\dfrac{{\sqrt 3 }}{2} \cdot {10^{ - 4}}\;{\text{T}} = 87\mu {\text{T}} \hfill \\ \end{matrix}

  • Câu 8: Vận dụng
    Tính cường độ dòng điện

    Chân không, cho hai dòng điện d1, d2 song song, cùng chiều và cách nhau 4cm. Gọi M là một điểm nằm ngoài mặt phẳng chứa hai dây và cách đều các dòng điện d1, d2 những khoảng bằng 4cm. Biết cảm ứng từ tại M có phương song song với mặt phẳng chứa hai dòng điện và có độ lớn bằng 12\mu T. Cường độ dòng điện chạy trong mỗi dây dẫn là:

    Hướng dẫn:

    Phân tích \overrightarrow {{B_M}} theo hai phương vuông góc với r_1,r_2 (như hình vẽ)

    Tính cường độ dòng điện

    {B_{1M}} = {B_{2M}} = 24\mu T

    {I_1} = {I_2} = \frac{{{B_{1M}}.{r_1}}}{{{{2.10}^{ - 7}}}} = \frac{{{{24.10}^{ - 6}}{{.4.10}^{ - 2}}}}{{{{2.10}^{ - 7}}}} = 4,8\left( A ight)

  • Câu 9: Vận dụng
    Tính khoảng cách từ M đến d1

    Trong chân không, cho hai dây dẫn d1, d2 song song và cách nhau 5cm. Dòng điện trong hai dây cùng chiều và có cường độ tương ứng là I1 = 30A, I2 = 20A. Gọi M là một điểm gần hai dây dẫn mà cảm ứng từ tại M bằng 0. Điểm M cách dây d1

    Hướng dẫn:

    Cảm ứng từ tại M bằng 0 nên: \overrightarrow {{B_{1M}}} = - \overrightarrow {{B_{2M}}}

    Do hai dòng điện cùng chiều nên M nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và giữa hai dây:

    {r_1} + {r_2} = 5\left( {cm} ight)

    Ta có:

    \begin{matrix} \dfrac{{{B_{2M}}}}{{{B_{1M}}}} = \dfrac{{{I_2}}}{{{I_1}}}.\dfrac{{{r_1}}}{{{r_2}}} = 1 \hfill \\ \Rightarrow \dfrac{{{r_1}}}{{{r_2}}} = \dfrac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \dfrac{3}{2} \hfill \\ \end{matrix}

    Vậy M cách d_1 một khoảng 3cm và cách d_2 một khoảng 2cm.

  • Câu 10: Vận dụng
    Chọn đáp án đúng

    Trong chân không, cho hai đường thẳng x, y song song và cách nhau 8cm. Đặt dòng điện thẳng cường độ I1 = 15A trùng với đường thẳng x. Muốn cảm ứng từ tại những điểm nằm trên đường thẳng y bằng 0 thì phải đặt thêm dòng điện thẳng cường độ I2 = 20A, nằm trong mặt phẳng (x, y), ngược chiều với dòng điện I1 và cách đường thẳng x một khoảng là

    Hướng dẫn:

    Cảm ứng từ tại M bằng 0 nên: \overrightarrow {{B_{1M}}} = - \overrightarrow {{B_{2M}}} ngoài khoảng {I_1};{I_2}

    Chọn đáp án đúng

    Và \frac{{{B_{2M}}}}{{{B_{1M}}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}.\frac{{{r_1}}}{{{r_2}}} = 1 \Rightarrow \frac{{{r_1}}}{{{r_2}}} = \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{3}{4}

    => M gần d_1 hơn, do đó M nằm bên trái dòng I_1

    Ta có: {r_1} = M{I_1} = 9cm

    \Rightarrow {r_2} = \frac{{4{r_1}}}{3} = 12cm

    => I_2 cách đường thằng x đoạn: 12-9=3(cm)

0/10
10 câu:
Kiểm tra Kiểm tra lại Bỏ qua Nộp bài

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!

Kết quả làm bài:
  • Nhận biết (40%):
    2/3
  • Thông hiểu (60%):
    2/3
  • Thời gian làm bài: 00:00:00
  • Số câu làm đúng: 0
  • Số câu làm sai: 0
  • Điểm số: 0
Làm lại
  • 105 lượt xem

Nội dung cùng chủ đề

Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 11 (sách cũ)

Đăng nhập