Bài tập cảm ứng từ tổng hợp vlpt năm 2024

Upload - Home - Sách - Sheet nhạc - Tải Video - Download - Mới đăng

Bản quyền (c) 2006 - 2024 Thư Viện Vật Lý

Các tài liệu thuộc bản quyền của tác giả hoặc người đăng tải.

Các hình ảnh, nội dung của các nhãn hàng hoặc các shop thuộc bản quyền các nhãn hàng và các shop đó.

Các Liên kết đại lý trỏ về các website bán hàng có bản quyền thuộc về các sàn mà nó trỏ đến. Chúng tôi từ chối trách nhiệm liên quan đến các nội dung này.

Chất lượng sản phẩm do nhãn hàng công bố và chịu trách nhiệm.

Các đánh giá, hình ảnh đánh giá, review, các gọi ý trong tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo, không mang thêm ý nghĩa gì khác

Vật lí lớp 11 Từ trường, cảm ứng điện từ bao gồm nội dung của 2 chương trong chương trình vật lí lớp 11 cũ là Từ trường và Cảm ứng điện từ.

Nội dung của chương cảm ứng điện từ giới thiệu về thí nghiệm nổi tiếng của nhà vật lí Faraday mở đầu cho thời kỳ nhân loại bước sang sử dụng điện năng làm nguồn năng lượng phát triển chính và các khái niệm như từ thông, suất điện động cảm ứng, suất điện động tự cảm …

Nội dung của chương từ trường bao gồm kiến thức liên quan đến khái niệm từ trường, cách biểu diễn từ trường, từ trường của dòng điện có hình dạng đặc biệt, lực lorenxơ …

Vật lí lớp 11 Từ trường, Cảm ứng điện từ

Lí thuyết vật lí lớp 11: Từ trường

• Từ trường là gì? đường sức từ trường
• Lực từ tác dụng lên đoạn dây điện đặt trong từ trường đều
• Từ trường của dòng điện thẳng
• Từ trường của dòng điện tròn
• Từ Trường của ống dây điện
• Công thức tính lực Lorenxơ
• Chuyển động của điện tích trong từ trường đều
• Chuyển động của khung dây trong từ trường, động cơ điện
• Tổng hợp Từ trường của dòng điện có hình dạng đặc biệt

Bài tập vật lí lớp 11 Từ trường

• Quy tắc tay trái 1, bài tập vận dụng quy tắc tay trái 1
• Quy tắc tay trái 2, bài tập vận dụng quy tắc tay trái 2
• Bài tập lực từ tác dụng lên đoạn dây điện đặt trong từ trường, quy tắc tay trái 1
• Bài tập xác định cảm ứng từ tổng hợp của các dòng điện thẳng.
• Bài tập xác định lực từ của dòng điện thẳng đặt song song.
• Bài tập xác định cảm ứng từ của dòng điện có hình dạng đặc biệt
• Bài tập xác định vị trí để cảm ứng từ tại đó bằng không hoặc bằng nhau
• Bài tập lực từ tác dụng lên khung dây đặt trong từ trường
• Bài tập Lực Lorenxơ, chuyển động của điện tích trong từ trường đều

Lý thuyết vật lí lớp 11: Cảm ứng điện từ

• Từ thông là gì? công thức tính từ thông
• Hiện tượng cảm ứng điện từ
• Định luật Lenxơ về chiều của dòng điện cảm ứng
• Công thức suất điện động cảm ứng
• Hiện tượng tự cảm
• Công thức suất điện động tự cảm

Bài tập Cảm ứng điện từ

• Bài tập từ thông, biến thiên từ thông
• Bài tập xác định chiều dòng điện cảm ứng, qui tắc bàn tay phải 2
• Bài tập suất điện động cảm ứng
• Bài tập suất điện động cảm ứng của khung dây chuyển động
• Bài tập suất điện động tự cảm cơ bản
• Bài tập suất điện động tự cảm trong mạch điện

Những ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ

Máy phát điện: Cảm ứng điện từ được sử dụng trong máy phát điện để biến cơ năng thành điện năng. Máy phát điện gồm một cuộn dây quay trong từ trường, từ trường này sinh ra dòng điện trong cuộn dây.

Máy biến áp: Máy biến áp sử dụng cảm ứng điện từ để truyền năng lượng điện từ mạch này sang mạch khác. Dòng điện thay đổi trong một cuộn dây tạo ra từ trường thay đổi, từ trường này tạo ra dòng điện trong cuộn dây khác.

Động cơ cảm ứng: Động cơ cảm ứng được sử dụng để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Chúng hoạt động bằng cách sử dụng sự tương tác của từ trường để quay rôto, từ đó truyền tải cơ học.

Đệm từ trường: Cảm ứng điện từ được sử dụng trong tàu đệm từ để đưa tàu lên trên đường ray. Tàu được đẩy bởi sự tương tác của từ trường được tạo ra bởi tàu và đường ray.

Sạc không dây: Cảm ứng điện từ được sử dụng trong sạc không dây để truyền năng lượng từ đế sạc sang thiết bị mà không cần kết nối vật lí. Tấm sạc tạo ra một từ trường thay đổi, tạo ra dòng điện trong thiết bị, sạc pin cho thiết bị.

Bài viết Cách giải bài tập Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt.

Cách giải bài tập Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt (hay, chi tiết)

A. Phương pháp & Ví dụ

Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn:

Giả sử cần xác định từ trường B→ tại M cách dây dẫn một đoạn r biết dây dẫn có cường độ I (A).

Véc tơ cảm ứng từ B→ do dòng điện thẳng gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm M ta xét.

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và điểm xét.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm tay phải: “Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón tay kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ.”

+ Độ lớn:

Trong đó: BM là từ trường tại điểm M

rM là khoảng cách từ sợi dây đến điểm M

I là cường độ dòng điện chạy qua sợi dây.

Chú ý: Nếu dây dẫn có chiều dài hữu hạn thì cảm ứng từ do dây dẫn gây ra tại M được tính theo công thức:

Trong đó:

Nhận thấy khi AB = ∞ ⇒ α1 = α2 = π/2

Từ trường của dòng điện tròn:

Giả sử muốn xác định từ trường B→ tại tâm O của vòng dây dẫn hình tròn bán kính R có dòng điện I (A).

Véc tơ cảm ứng từ B→ do dòng điện trong gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét O.

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải: “Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của cảm ứng từ.”

+ Độ lớn:

Từ trường của ống dây:

Giả sử muốn xác định từ trường B→ tại những điểm bên trong lòng ống dây dẫn điện có cường độ I (A).

Véc tơ cảm ứng từ B→ do dòng điện của ống dây gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét.

+ Phương: Song song với trục của ống dây.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải.

+ Độ lớn:

N là số vòng dây, L là chiều dài ống dây, n là mật độ vòng dây.

Ví dụ 1: Một dây dẫn thẳng dài vô hạn, dòng điện chạy trong dây có cường độ I = 10 A.

1. Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ do dòng điện trên gây ra tại:

1. Điểm M nằm cách dây dẫn 5 cm.

2. Điểm N nằm cách dây dẫn 8 cm.

2. Ở điểm D có cảm ứng từ là 2.10-5 T, điểm D nằm cách dây dẫn 1 đoạn bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn:

Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện thẳng gây ra tại một điểm được xác định theo công thức: . Như vậy nếu có được cường độ dòng điện và khoảng cách từ điểm đang xét tới dây dẫn chứa dòng điện là ta sẽ giải quyết được bài toán.

1. a) Cảm ứng từ tại M:

2. Cảm ứng từ tại N:

2. Nếu có cảm ứng từ, yêu cầu tìm khoảng cách thì từ công thức ta suy ra r là xong.

Ta có:

Ví dụ 2: Một khung dây có N vòng dây như nhau dạng hình tròn có bán kính 5cm. Cho dòng điện có cường độ I = 5 A chạy qua khung dây. Hãy xác định vecto cảm ứng từ tại tâm của khung dây nếu:

1. Khung dây có 1 vòng dây (N = 1)

2. Khung dây có 10 vòng dây (N = 10)

Hướng dẫn:

1. Khung dây có 1 vòng dây (N = 1)

Cảm ứng từ tại tâm O có:

+ Điểm đặt tại O.

+ Phương và chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. Phương B1→ vuông góc với mặt phẳng khung dây và chiều hướng xuống (nếu dòng điện cùng chiều kim đồng hồ). (như hình vẽ).

+ Độ lớn:

2. Khung dây có 10 vòng dây (N = 10)

Cảm ứng từ gây ta tại tâm của khung dây gồm nhiều vòng dây có điểm đặt, phương và chiều giống cảm ứng từ của 1 vòng dây, chỉ khác nhau về độ lớn .

Độ lớn cảm ứng từ của khung dây có 10 vòng dây:

Hay B10 = NB1 = 10B1 = 2π.10-4 (T)

Ví dụ 3: Dùng một dây đồng đường kính d = 0,8 mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình trụ có đường kính D = 2 cm, chiều dài 40 cm để làm một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Muốn từ trường có cảm ứng từ bên trong ống dây bằng 2π.10-3 T thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng 1,76.10-8 Ωm.

Hướng dẫn:

+ Gọi N là số vòng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vòng quấn, để quấn hết chiều dài ống dây l thì phải cần N vòng quấn nên: N.d = l (vòng)

+ Ta có:

+ Điện trở của dây quấn:

+ Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn: C = 2πr = πD

+ Chiều dài dây quấn: L = N.C = N.πD

Thay vào (*) ta được:

+ Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây: U = IR = 4,4 V

Ví dụ 4: Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong không khí, có hai dòng điện cùng chiều, có cường độ I1 = 9 A; I2 = 16 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 6 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 8 cm.

Hướng dẫn:

Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 đi vào tại A, dòng I2 đi vào tại B. Tam giác AMB vuông tại M. Các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ B1→ và B2→ có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: B→ = B1→ + B2→ có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn:

Ví dụ 5: Hai dây đẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí cách nhau một đoạn d = 2a có các dòng điện ngược chiều cùng cường độ I1 = I2 = I chạy qua.

1. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn x.

2. Hãy xác định x để độ lớn cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện gây ra đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.

Hướng dẫn:

1. Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 đi vào tại A, dòng I2 đi ra tại B. Các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ B1→ và B2→ có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là B→ = B1→ + B2→

→ B = B1cosα + B2cosα = 2B1cosα

2. Đặt MH = y; ta có x2 = a2 + y2 → B = 4.10-7 I; B đạt cực đại khi y = 0 → x = a; khi đó Bmax = 4.10-7.

B. Bài tập

Bài 1: Một dây thẳng dài vô hạn mang dòng điện I = 0,5 A đặt trong không khí.

1. Tính cảm ứng từ tại M cách dòng điện 4 cm.

2. Cảm ứng từ tại N bằng 10-6 T. Tính khoảng cách từ N đến dòng điện.

Lời giải:

1. Cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 4 cm:

2. Ta có:

Bài 2: Một dòng điện có cường độ I = 5 A chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Xác định cảm ứng từ tại hai điểm M, N. Cho biết M, N và dòng điện nằm trong mặt phẳng hình vẽ và M, N cách dòng điện một đoạn d = 4 cm

Lời giải:

Vì M và N cùng cách dòng điện một đoạn d = 4 cm nên cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M và N có cùng độ lớn.

Ta có :

Bài 3: Dòng điện có cường độ 2 A chạy cùng chiều qua hai dây dẫn thẳng chập sát lại. Tính cảm ứng từ do hai dây dẫn gây ra tại nơi cách chúng 5 cm.

Lời giải:

Hai dây dẫn có cùng dòng điện I = 2 A và cùng chiều, khi đặt sát nhau thì có thể xem như một dây dẫn có dòng điện I' = 4 A và có chiều cùng chiều với dòng điện lúc ban đầu nên cảm ứng từ do hai dây gây ra tại điểm M cách chúng 5 cm có độ lớn đúng bằng cảm ứng từ tổng hợp do hai dây gây ra tại M.

Do đó:

Bài 4: Cuộn dây tròn có bán kính R = 5 cm (gồm 100 vòng dây quấn nối tiếp cách điện nhau) đặt trong không khí có dòng điện I chạy qua mỗi vòng dây, từ trường ở tâm vòng dây là B = 5.10-4 T. Tìm I.

Lời giải:

Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:

Do đó:

Bài 5: Cho các dòng điện tròn có chiều của vectơ cảm ứng từ tại tâm O có chiều như hình vẽ, hãy xác định chiều các dòng điện trong vòng dây.

Lời giải:

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều của dòng điện có chiều như hình.

Bài 6: Cuộn dây tròn dẹt gồm 20 vòng, bán kính là π cm. Khi có dòng điện đi vào thì tại tâm của vòng dây xuất hiện từ trường là B = 2.10-3 T. Tính cường độ dòng điện trong cuộn dây.

Lời giải:

Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:

Do đó:

Bài 7: Cuộn dây tròn bán kính R = 5 cm gồm 40 vòng dây quấn nối tiếp với nhau, đặt trong không khí có dòng điện I chạy qua mỗi vòng dây.

1. Từ trường ở tâm O vòng dây là B = 5π.10-4 T. Tính I.

2. Nếu dòng điện qua dây tăng lên gấp đôi, bán kính vòng dây giảm đi một nửa. Thì cảm ứng từ tại tâm O có giá trị là bao nhiêu ?

Lời giải:

1. Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:

Do đó:

2. Từ công thức ta thấy khi I tăng 2 và r giảm đi một nửa thì cảm ứng từ B tăng 4 lần nên ta có: B' = 4B = 20π.10-4 T

Bài 8: Cuộn dây tròn bán kính 2π cm, 100 vòng, đặt trong không khí có dòng điện 2 A chạy qua.

1. Tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây.

2. Tăng chu vi của dòng điện tròn lên 2 lần mà vẫn giữ nguyên cường độ dòng điện. Hỏi độ lớn cảm ứng từ tại tâm dòng điện lúc này bằng bao nhiêu?

Lời giải:

1. Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:

2. Chu vi vòng tròn: C = 2πr ⇒ khi tăng chu vi 2 lần thì bán kính r cũng tăng 2 nên bán kính mới lúc này là: r' = 2r

Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:

Bài 9: Một ống dây dài 50 cm, cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2A. Cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 8π.10-4. Hãy xác định số vòng dây của ống dây ?

Lời giải:

Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:

Do đó:

Bài 10: Một ống dây thẳng dài 20 cm, đường kính D = 2 cm. Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300 m được quấn đều theo chiều dài ống dây. Ống dây không có lõi sắt và đặt trong không khí. Cường độ dòng điện đi qua dây dẫn là 0,5 A. Tìm cảm ứng từ bên trong ống dây.

Lời giải:

Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn: C = 2πR = πD

Số vòng quấn được ứng với chiều dài L = 300 m là:

Cảm ứng từ bên trong ống dây:

Bài 11: Một ống dây hình trụ có chiều dài 1,5m gồm 4500 vòng dây.

1. Xác định cảm ứng từ trong lòng ống dây khi cho dòng điện I = 5A chạy trong ống dây ?

2. Nếu ống dây tạo ra từ trường có B = 0,03T thì I bằng bao nhiêu?

Lời giải:

1. Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:

2. Dòng điện I trong ống dây:

Bài 12: Một ống dây có chiều dài 10 cm, gồm 2000 vòng dây. Cho dòng điện chạy trong ống dây thì thấy cảm ứng từ trong ống dây là 2π.10-3T.

1. Hãy xác định số vòng dây trên 1 m chiều dài ống dây ?

2. Cường độ dòng điện bên trong ống dây ?

Lời giải:

1. Số vòng dây trên 1 mét chiều dài:

2. Dòng điện chạy trong dây:

C. Bài tập tự luyện

Bài 1: Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 20 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 12 A; I2 = 15 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 15 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 5 cm.

Bài 2: Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 6 A; I2 = 12 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 5 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 15 cm.

Bài 3: Dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí, có dòng điện I = 0,5 A.

1. Tính cảm ứng từ tại M, cách dây dẫn 5 cm.

2. Cảm ứng từ tại N có độ lớn 0,5.10-6 T. Tìm quỹ tích điểm N?

Bài 4: Cuộn dây tròn gồm 100 vòng dây đặt trong không khí. Cảm ứng từ ở tâm vòng dây là 6,28.10-6 T. Tìm dòng điện qua cuộn dây, biết bán kính vòng dây R = 5 cm.

Bài 5: Ống dây dài 20 cm, có 1000 vòng, đặt trong không khí. Cho dòng điện I = 0,5 đi qua. Tính cảm ứng từ trong ống dây.

Bài 6: Cuộn dây tròn bán kính R = 5cm (gồm N = 100 vòng dây quấn nối tiếp cách điện với nhau) đặt trong không khí có dòng điện I qua mỗi vòng dây, từ trường ở tâm vòng dây là B = 5.10-4 T. Tìm I?

Bài 7: Một dây thẳng chiều dài 18,84cm được bọc bằng một lớp cách điện mỏng và quấn thành một cuộn dây tròn. Cho dòng điện có cường độ I = 0,4A đi qua vòng dây. Tính cảm ứng từ trong vòng dây.

Bài 8: Một ống dây thẳng chiều dài 20cm, đường kính 2cm. Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300 cm được quấn đều theo chiều dài ống. Ống dây không có lõi và đặt trong không khí. Cường độ dòng điện đi qua dây dẫn là 0,5A. Tìm cảm ứng từ trong ống dây.

Bài 9: Ống dây dẫn hình trụ dài 20cm, đường kính 2cm. Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300m được quấn đều theo chiều dài ống dây. Cho dòng điện có I=0,5A chạy qua dây. Ống dây đặt trong không khí và không có lõi thép. Xác định cảm ứng từ tại một điểm P trên trục ống dây.

Bài 10: Dùng một dây đồng đường kính d = 0,5mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình trụ để làm một ống dây (Xôlenoit), các vòng dây quấn sát nhau. Cho dòng điện có I = 0,4A chạy qua ống dây. Xác định cảm ứng từ trong ống dây.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

• Lý thuyết chương: Từ trường
• Lý thuyết Từ trường
• Dạng 1: Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt
• Trắc nghiệm Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt
• Chuyên đề: Lực từ
• Chuyên đề: Lực Lo-ren-xơ
• Sách VietJack cho 2k8-2k9: Trọng tâm Toán, Văn, Anh, Lí, Hóa... 10-11. Giảm 10% năm học mới!

Săn shopee giá ưu đãi :

• Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
• Biti's ra mẫu mới xinh lắm
• Tsubaki 199k/3 chai
• L'Oreal mua 1 tặng 3

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH LUYỆN THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 11

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi, sách dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.