De vat lý

BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG
A. LÝ THUYẾT
1. Từ trường.
Xung quanh nam châm và xung quanh dòng điện tồn tại từ trường. Từ trường có tính chất cơ bản là tác dụng lực từ lên nam châm hay lên dòng điện đặt trong nó.
Vectơ cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực từ. Đơn vị cảm ứng từ là Tesla (T).
2. Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong không khí:
Vectơ cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r:
- Điểm đặt: Tại điểm M
- Phương: Vuông góc với mặt phẳng (M. I).
- Chiều: Tuân theo quy tắc vặn đinh ốc.
- Độ lớn:


3. Từ trường tại tâm của dòng điện trong khung dây tròn:
Vectơ cảm ứng từ tại tâm khung dây tròn có:
- Điểm đặt: Tại tâm
- Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây.
- Chiều: Theo quy tắc vặn đinh ốc (hoặc vào mặt nam S ra bặt bắc N của vòng dây)
Mắt S: dòng điện cùng chiều kim đồng hồ, mặt N: dòng điện ngược chiều kim đồng hồ
- Độ lớn:


R là bán kính của khung dây, N là số vòng dây trong khung, I là cường độ dòng điện trong mỗi vòng.
4. Từ trường của dòng điện trong ống dây:
Vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây
- Điểm đặt: Tại điểm đang xét.
- Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây
- Chiều: Vào mặt nam(S) ra mặt bắc (N) của ống dây.
- Độ lớn:


n là số vòng dây trên một đơn vị dài của ống.
l chiều dài của ống
N tổng số vòng dây trên ống
5. Nguyên lý chồng chất từ trường:


Xét trường hợp :


a. Khí
cùng hướng với
:

cùng hướng với
,

B = B1 + B2
b. Khi
ngược hướng với
:



cùng hướng với


c. Khi




hợp với
một góc
xác định bởi:


d. Khi B1 = B2 và




hợp với
một góc

II. Lực từ tác dụng lên dòng điện – lực lorenxơ
1. Lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện:
- Điểm đặt: Tại trung điểm của đoạn MN.
- Phương: Vuông góc với mặt phẳng (
)
- Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ hướng vào lòng bàn tay chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều dòng điện, thì chiều ngón tay cái choãi ra 900 là chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây.
- Độ lớn:
F = BIlsin


là góc hợp bởi đoạn dòng điện và vectơ cảm ứng từ.
2. Lực từ tác dụng lên hai dòng điện thẳng song song
- Điểm đặt: Trung điểm của đoạn dây
- Chiều: Là lực hút nếu dòng điện cùng chiều, lực đẩy nếu hai dòng điện ngược chiều
- Độ lớn:


r là khoảng cách giữa hai dòng điện.
3. Mômen ngẫu lực từ
Mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện:
M = IBS.sin

Trong đó S là diện tích phần mặt phẳng giới hạn bởi khung,
là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến của khung và vectơ cảm ứng từ
4. Lực Lorenxơ
- Điểm đặt: Tại điện tích
- Phương: Vuông góc với mặt phẳng (
)
- Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho cảm ứng từ đâm xuyên vaoaf lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của vận tốc, ngón tay cái choãi ra 900 là chiều của lực lorenxơ nếu q >0, và chiều ngược lại nếu q <0
- Độ lớn:


Trong đó q là điện tích của hạt,
là góc hợp bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ











B. BÀI TẬP
Bài 1: Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 (A). Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10-2 (N). Tính độ lớn Cảm ứng từ của từ trường
ĐS: