Tải bản đầy đủ

DA BTTL 5

ĐÁP ÁN BÀI TẬP
BÀI 05 : TỪ TRƯỜNG VÀ LỰC TỪ
PEN-M Vật lí Thầy Nguyễn Thành Nam
1.

Từ cực Bắc của Trái Đất
A. trùng với cực Nam địa lí của Trái Đất.
C. gần với cực Nam địa lí của Trái Đất.

B. trùng với cực Bắc địa lí của Trái Đất.
D. gần với cực Bắc địa lí của Trái Đất.

Từ cực Bắc của Trái Đất lệch 11 so với cực Nam địa lí của Trái Đất.
o

2.

Các tương tác sau đây tương tác nào không phải là tương tác từ ?
B. Giữa một điện tích đứng yên và một điện tích
chuyển động.
D. Giữa hai dòng điện.


A. Giữa hai nam châm.
C. Giữa nam châm với dòng điện.

Tương tác giữa một điện tích đứng yên và một điện tích chuyển động không phải là tương tác từ.
3.

Một dây dẫn có dòng điện chạy qua uốn thành vòng tròn. Tại tâm vòng tròn, cảm ứng từ sẽ giảm khi
A. cường độ dòng điện tăng lên.
C. đổi chiều dòng điện.

B. cường độ dòng điện giảm đi.
D. đường kính vòng dây giảm đi.

Cảm ứng từ tại tâm vòng dây có độ lớn B = 2π. 10

−7

I
.
R

→ B giảm khi I giảm.
4.

Hai điểm M và N gần dòng điện thẳng dài, cảm ứng từ tại M lớn hơn cảm ứng từ tại N 4 lần. Kết luận nào sau
đây đúng ?
A. r

M

= 4rN

B. r

.

M

=

rN

.

C. r

4

M

= 2rN

.

D. r

M

=

rN
2

.

Độ lớn cảm ứng từ xung quanh dòng điện trong dây dẫn thẳng dài là
−7

B = 2.10

.

I
r

Để B
5.

M

= 4BN → rM =

rN

.

4

Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ B = 250.10 T bên trong một ống dây, mà dòng điện chạy
trong mỗi vòng của ống dây là 2 A thì số vòng quấn trên ống phải là bao nhiêu? Biết ống dây dài 50 cm.
−5

A. 7490 vòng.

B. 4790 vòng.

C. 479 vòng.

Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây B = 4π. 10

−7

. nI = 4π. 10

−7

.

N

D. 497 vòng.
I


−5

250.10

B. ℓ
→ N =

. 0, 5

=
4π. 10

−7

.I

= 497
4π. 10

−7

vòng.

.2

Trang 1/7


6.

Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, cách nhau 10 cm trong không khí, trong đó lần lượt có hai dòng điện
I = I = 5 A chạy ngược chiều nhau. Cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn bằng 10 cm là
1

2

A. 10

−4

T

.

B. 10

−5

Cảm ứng từ do I
Ta có B = 2.10

1

, I2

−7

I

.

.

T

C. 2.10

−5

gây ra tại M lần lượt là B
−7

→ B1 = B2 = 2.10

1

.

D. 2.10

−4

5

−5

= 10

o

7.

.

T.

0, 1

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều cảm ứng từ như hình vẽ
BM = 2B1 . cos60

T

, B2

.

r

T

−5

= 2.10

1
.

−5

= 10


→ −

B1 , B2

o

= 120

T.

2

Hai dòng điện cường độ I = 6 A , I = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều
ngược nhau, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng10 cm. Cảm ứng từ tại điểm M cách I 6 cm và
cách I 4 cm có độ lớn bằng
1

2

1

2

A. 5.10

−5

T

.

B. 6.10

−5

T

.

C. 6, 5.10

−5

T

.

D. 8.10

−5

T

.

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều cảm ứng từ có chiều như hình.

Cảm ứng từ do I
−7

B1 = 2.10

1

, I2

6

gây ra tại M lần lượt là B
−5

= 2.10
0, 06

−7

, B2

T ; B2 = 2.10

−5

= 4, 5.10

T.

0, 04

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là B
8.

1

9

−5

M

= B1 + B2 = 6, 5.10

T.

Hai dòng điện cường độ I = 6 A; I = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều dài
ngược nhau, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng 10 cm. Cảm ứng từ tại điểm N cách I , I
tương ứng là 6 cm và 8 cm có độ lớn bằng
1

1

A. 0, 25.10

−5

T.

B. 4, 25.10

−5

T.

C. 4.10

−5

T.

D. 3.10

−5

2

T.

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều cảm ứng từ có chiều như hình.

Trang 2/7


Cảm ứng từ do I

I2

gây ra tại M lần lượt là B

6

−7

B1 = 2.10

1,

−5

= 2.10
0, 06

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là B
9.

M

=

B

2
1

B2

9

−7

T ; B2 = 2.10

1,

−5

= 2, 25.10

T.

0, 08
+ B

2
2

=

−5

(2.10

2

)

−5

+ (2, 25.10

2

)

−5

= 3.10

T.

Ba dòng điện cùng cường độ 5 A chạy trong ba dây dẫn thẳng, song song, có chiều như hình vẽ.

Biết tam giác ABC đều cạnh 10 cm, độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của tam giác là
A. 0 T.

B. 10

−5

T

.

C. 2.10

−5

T

.

D. 3.10

−5

T.

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây ra tại tâm O của tam
giác như hình vẽ.


→ −
→ −


( B ,B ,B
hợp với nhau góc 120 ).
Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra
1

2

3

o

−7

B = 2.10

I
r

→ B1 = B2 = B3 = √3. 10

−5

T

Áp dụng quy tắc chồng chất từ trường











B⃗ = B1 + B2 + B3 = B12 + B3
o

B12 = 2B1 . cos60

= B1 = B3

→ BO = |B12 − B3 | = 0

10.

Trang 3/7


Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trừ một đoạn ở giữa dây uốn thành một vòng tròn bán kính 1,5 cm. Cho
dòng điện 3 A chạy trong dây dẫn, nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng thì cảm
ứng từ tại tâm của vòng tròn có độ lớn
A. 5, 6.10

−5

Ta có B

1

B. 6, 6.10

−5

T.

= 2.10

−7

I
r

với r = R = 0, 015

; B2 = 2π. 10

T.

C. 7, 6.10

−5

T.

D. 8, 6.10

−5

T.

I

−7

R

m.
−5

I1 ↑↓ I2 → B = |B1 − B2 | = 8, 6.10

.

T

11.

Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trừ một đoạn ở giữa dây uốn thành một vòng tròn bán kính 1,5 cm. Cho
dòng điện 3 A chạy trong dây dẫn, nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng, chỗ bắt
chéo hai đoạn dây không nối với nhau thì cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn có độ lớn
A. 15, 6.10

−5

T.

B. 16, 6.10

−5

T.

C. 17, 6.10

−5

T.

D. 18, 6.10

−5

T.

Trang 4/7


Ta có B

= 2.10

1

−7

I
r

với r = R = 0, 015

; B2 = 2π. 10

−7

I
R

m.
−5

I1 ↑↑ I2 → B = B1 + B2 = 16, 57.10

T

.

12. Hai vòng dây dẫn tròn cùng bán kính, được đặt trong cùng mặt phẳng và đồng tâm. Cường độ dòng điện chạy
trong vòng dây này gấp đôi cường độ dòng điện chạy trong vòng dây kia. Tỉ số độ lớn cảm ứng từ tổng hợp tại
tâm hai vòng dây trong trường hợp hai dòng điện cùng chiều so với trường hợp hai dòng điện ngược chiều
bằng
A. 2.

B.

1
.
2

C.

1
.
3

D. 3.

Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện tròn gây ra tại tâm vòng dây là
B = 2π. 10

−7

I
N

;
R

Ta có I = 2I → B = 2B
Trường hợp 2 dòng điện cùng chiều.
2




1

2

1




B1 ↑↑ B2 → B = B1 + B2 = 3B1

Trường hợp 2 dòng điện ngược chiều.






B1 ↑↓ B2 → B = |B1 − B2 | = B1

Tỉ số

3B1

= 3

B1

.

13. Hai dây dẫn thẳng, dài song song và cách nhau 10 cm trong chân không, dòng điện trong hai dây cùng chiều có
cường độ lần lượt là 2 A và 5 A. Lực từ tác dụng lên 20 cm chiều dài của mỗi dây có độ lớn
A. lực hút có độ lớn 4.10
C. lực hút có độ lớn 2.10

−6

−6

B. lực đẩy có độ lớn 4. 10
D. lực đẩy có độ lớn 2.10

−6

N.

−6

N.

N

N.

Hai dòng điện thẳng dài song song cùng chiều nên chúng hút nhau với lực có độ lớn
−7

F = 2.10

I1 I2 ℓ
r

−7

2.5.0, 2

= 2.10

−6

= 4.10

N.

0, 1

14. Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ 1 A.
Lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài có độ lớn là 10 N . Khoảng cách giữa hai dây là
−6

A. 10 cm.

B. 20 cm.

C. 15 cm.

Độ lớn lực tác dụng lên mỗi mét chiều dài dây dẫn F
Khoảng cách giữa hai dây r = 2.10

−7

I1 I2
F

−7

= 2.10

−7

= 2.10

D. 25 cm.

I1 I2
r

1.1
−6

= 0, 2m = 20cm.

10

15. Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B = 10 T với vận tốc ban đầu
v = 3, 2.10 m/s vuông góc với véc - tơ cảm ứng từ, khối lượng của electron là 9, 1.10
kg . Bán kính quỹ
đạo của electron là
−4

6

−31

o

A. 16 cm.

B. 18,2 cm.

C. 15 cm.

D. 17,5 cm.
Trang 5/7


mvo

Bán kính quỹ đạo của electron R =

−31

9, 1.10
=

−6

. 3, 2.10

−19

qB

1, 6.10

. 10

= 0, 182m = 18, 2cm.

−4

16. Một hạt electron với vận tốc ban đầu bằng 0, được gia tốc qua một hiệu điện thế 400 V. Tiếp đó, nó được dẫn
vào một miền từ trường với véc - tơ cảm ứng từ vuông góc với véc - tơ vận tốc của electron. Biết qũy đạo của
elctron là một đường tròn bán kính bằng 7 cm và khối lượng của electron là 9, 1.10 kg . Độ lớn cảm ứng từ

−31

A. 0, 93.10

−3

B. 0, 96.10

−3

T.
mv

Ta có A

= Wd → qU =

d

2

→ v

−3

T.

D. 1, 12.10

−3

T.

2 |q| U

2

=

2

2 |q| U

C. 1, 02.10

T.

m

7

→ v =

= 1, 18.10 m/s
m
mv

Lại có

2

mv
= |q| vB →

r
mv

→ B =

= |q| B
r

−3

= 0, 96.10

T.

|q| r

17. Một electron (m
với vận tốc 2.10

−31

e

6

A. 1, 59.10

6

= 9, 1.10
m/s

kg;

−19

q = −1, 6.10

C)

bay vuông góc trong từ trường đều B = 5, 69.10

−5

T

. Tần số quay của electron là
B. 2, 00.10

6

H z.

C. 1, 96.10

6

H z.

H z.

D. 1, 00.10

6

H z.

Electron bay trong từ trường theo quỹ đạo tròn với bán kính
mv
R =

= 0, 2m

;

|e| B
v

v = Rω = 2000000m/s → ω =
f =

ω


R

7

= 10 rad/s

6

= 1, 59.10

18. Một electron chuyển động thẳng đều trong miền có cả từ trường đều và điện trường đều. Véctơ vận tốc của hạt
và hướng đường sức từ như hình vẽ. B = 0, 004 T , v = 2.10 m/s , xác định hướng và cường độ điện trường

E .
6

A. E⃗ hướng lên, E = 6000 V /m.
C. E⃗ hướng xuống, E = 8000 V /m.

Ta có f

−19

= |q| vB = 1, 6.10

Lại có f

6

−15

= 1, 28.10

N.

1, 28.10
=

q

o

. 2.10 . 0, 004. sin 90
−15

f
= qE → E =

B. E⃗ hướng xuống, E = 6000 V /m.
D. E⃗ hướng lên, E = 8000 V /m.

= 8000V /m.

−19

1, 6.10

Electron mang điện âm nên E ngược chiều với f.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định được F hướng xuống nên suy ra E hướng lên trên.
19. Một hạt tích điện chuyển động trong từ trường đều, mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đường sức từ.
Khi điện tích chuyển động với vận tốc v = 1, 8.10 m/s thì lực Lorenxo tác dụng lên hạt có giá trị 2.10 N ,
khi hạt chuyển động với vận tốc v = 4, 5.10 m/s thì lực Lorenxo tác dụng lên hạt có giá trị bằng
6

−6

1

7

2

A. 2.10

−5

B. 3.10

−5

N.

C. 4.10

−5

N.

Lực lorenxo tác dụng vào electron có độ lớn f
F1
F2

=

v1
v2

→ F2 = F1

v2
v1

D. 5.10

−5

N.

N.

= |q| vB

7

−6

= 2.10

4, 5.10
.

6

−5

= 5.10

N.

1, 8.10

20. Một proton chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 5 cm trong từ trường đều B = 10
lượng của proton bằng 1, 72.10
kg . Chu kì chuyển động của proton là

−2

T

. Biết khối

−27

A. 5, 65.10

−6

s

.

B. 5, 66.10

−6

s

.

C. 6, 65.10

−6

s

.

D. 6, 75.10

−6

s

.

Trang 6/7


Lực lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm
mv

2



= |q| vB
r

→ |q| B =

mv


= mω = m.

r
2mπ
→ T =

T
−6

= 6, 75.10

s.

|q| B

Trang 7/7



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×