Bài tập Vật Lí 11 Từ Trường (có lời giải chi tiết)

Một dây dẫn có chiều dài 10 m được đặt trong từ trường đều có $B = 5.{10}^{-2}$ T. Cho dòng điện có cường độ 10 A chạy qua dây dẫn.

a) Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với vecto B.

b) Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng $2,5\sqrt{3}N$N. Hãy xác định góc giữa vecto B và chiều dòng điện?

Trên hình vẽ là hai dây dẫn dài vô hạn mang các dòng điện I1 = I2= I, có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều ngược nhau. Hãy biểu diễn vectơ cảm ứng từ tại các điểm A, M, N do hai dòng điện I1 và I2 gây ra

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

Tính cảm ứng từ tại M cách dòng điện 4 cm

Một dây thẳng dài vô hạn mang dòng điện I = 0,5A đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại N bằng ${10}^{-6}$ T. Tính khoảng cách từ N đến dòng điện.

Hãy tìm vị trí điểm M để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0. Biết:

a) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí, mang dòng điện cùng chiều, dòng điện I1 có cường độ 4A, dòng điện I2 có cường độ 1A, đặt cách nhau 6 cm.

b) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí, mang dòng điện ngược chiều, dòng điện I1 có cường độ 2A, dòng điện I2 có cường độ 8A, đặt cách nhau 6 cm.

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 không khí cách nhau một khoảng 15cm có các dòng điện I1 = 4A, I2 = 1A, ngược chiều nhau.

b) Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòng điện I1 = 1A, I2 = 3A, cùng chiều nhau

Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song với nhau và cách nhau 10 cm đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ là  I1 = 2 A, I2 = 5 A.

a) Tính lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây.

b) Tính lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 0,2 m của mỗi dây

Hai vòng tròn dây dẫn đặt cách nhau một khoảng rất nhỏ. Vòng dây dẫn dưới được giữ cố định, vòng trên được nối với một đòn cân. Khi cho 2 dòng điện có cường độ bằng nhau vào hai dây dẫn thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân khối lượng 0,1 g vào đĩa cân bên kia thì cân trở lại thăng bằng và lúc đó hai vòng dây cách nhau 2mm. Xác định cường độ trong mỗi vòng dây. Biết bán kính mỗi vòng dây là 5cm. Lấy g = $10 m/s^2$

Ba dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I1, I2, I3 theo thứ tự đó, đặt song song cách đều nhau, khoảng cách giữa 2 dây là a = 4cm. Biết rằng chiều của I1 và I3 hướng vào, I2 hướng ra mặt phẳng hình vẽ, cường độ dòng điện I1 = 10A, I2 = I3 = 20A. Xác định $\overrightarrow{F}$  tác dụng lên 1 mét của dòng I1

Ba dây dẫn thẳng dài đặt song song trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng có khoảng cách a = 5 cm như hình vẽ. Dây 1 và 3 được giữ cố định, có cường độ dòng điện I1 =2I3 = 4A đi qua như hình vẽ.  Dây 2 tự do có dòng I2 = 5A đi qua. Tìm chiều di chuyển của dây 2 và lực từ tác dụng lên 1m dây 2 khi nó bắt đầu chuyển động nếu I2 có chiều dòng điện: a) Đi lên.

b) Đi xuống

Ba dây dẫn thẳng dài và song song cách đều nhau một khoảng a = 20 cm (hình vẽ). Cường độ dòng điện chạy trong 3 dây lần lượt là I1 = 50A, I2 = I3 = 20A. Xác định cảm ứng từ B tại điểm cách dây 2 và dây 3 một khoảng a = 20 cm (tại I1)

Ba dây dẫn thẳng dài và song song cách đều nhau một khoảng a = 20 cm (hình vẽ). Cường độ dòng điện chạy trong 3 dây lần lượt là I₁ = 50A, I₂ = I₃ = 20A.

Xác định phương chiều và độ lớn của lực từ tác dụng lên 1m của dây 1 bằng 2 cách:

a) Dựa vào cảm ứng từ B vừa tính câu a.

b) Tính trực tiếp

Hai dòng điện thẳng đặt song song cách nhau 20 cm mang hai dòng điện cùng chiều I1 = I2 = 20 A, dòng điện thứ 3 đặt song song với hai dòng điện trên và thuộc mặt phẳng trung trực của 2 dòng I1, I2. Biết I3 = 10A, ngược chiều với I1 và I3 cách mặt phẳng chứa (I1, I2) đoạn d.

a) Tính lực từ tác dụng lên 1 m dòng I3 nếu d = 10 cm.

b) Tìm d để lực từ tác dụng lên 1 m dòng I3 đạt cực đại, cực tiểu

Hãy cho biết:

a) Một electron chuyển động với vận tốc đầu $v_o$ = ${10}^7$ m/s, trong từ trường đều B = 0,1T, sao cho  $v_o$ hợp với $\alpha$ một góc $30°$. Tính lực Lorenxơ tác dụng lên electron.

b) Giá trị của góc $\alpha$? Biết một điện tích $q = {10}^{-4} C$, chuyển động với vận tốc $v_o= 20 m/s$ trong một từ trường đều B = 0,5T, sao cho $\overrightarrow{v_0}$ hợp với đường sức từ một góc $\alpha$. Lực Lorenxơ tác dụng lên điện tích có độ lớn $5.{10}^{-4} N.$

c) Giá trị của $v_o$ để điện tích chuyển động thẳng đều? Biết điện tích điểm $q = {10}^{-4}$ C, khối lượng m = 1 g chuyển động với vận tốc đầu $v_0$, theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có phương nằm ngang và vuông góc với $\overrightarrow{v_0}$

Hãy cho biết:

a) Giá trị của B. Biết một electron có khối lượng $m = 9,1.{10}^{-31}$ kg, chuyển động với vận tốc ban đầu $v_o = {10}^7$ m/s, trong một từ trường đều B sao cho  $\overrightarrow{v_0}$vuông góc với các đường sức từ. Qũy đạo của electron là một đường tròn bán kính R = 20 mm.

b) Thời gian để điện tích quay được một vòng bằng một chu kì chuyển động. Biết một điện tích q = ${10}^{-6} C$, khối lượng m = ${10}^{-4}$ g, chuyển động với vận tốc đầu   đi vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 T sao cho $\overrightarrow{v_0}$ vuông góc với các đường sức từ . c) Một proton có khối lượng m = $1,67.{10}^{-27}$ kg chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 7 cm trong một từ trường đều cảm ứng từ B = 0,01T. Xác định vận tốc và chu kì quay của proton.

d) Một electron có vận tốc ban đầu bằng 0, được gia tốc bằng một hiệu điện thế U = 500 V, sau đó bay vào theo phương vuông góc với đường sức từ. Cảm ứng từ của từ trường là B = 0,2T. Bán kính quỹ đạo của electron

Một electron có vận tốc v = $2.{10}^{5 }$m/s đi vào trong điện trường đều vecto E  vuông góc với đường sức điện. Cường độ điện trường là E = ${10}^{4 }$V/m. Để cho electron chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường. Hãy xác định vectơ cảm ứng từ. Biết chiều của các vectơ  v và vecto E được cho như hình vẽ.

Một electron bay với vận tốc  $\overrightarrow{v}$vào trong từ trường đều có cảm ứng từ  vecto B theo phương hợp với đường cảm ứng từ một góc $\alpha$. Xác định quỹ đạo chuyển động của hạt và đặc điểm của quỹ đạo trong các trường hợp:

a) $\alpha$ = 0°

b) $\alpha$ = 90°

c) $\alpha$$khác 0° và \alpha khác 90°$