CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM ỨNG TỪ

CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM ỨNG TỪ

Gửi bàigửi bởi anbinh vào ngày Thứ 6 09/03/12 15:33

CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP


1. Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện có:
- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây đang xét
- Phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn
- Chiều hướng vào nhau nếu 2 dòng điện cùng chiều, hướng ra xa nhau nếu hai dòng
điện ngược chiều.
- Độ lớn F = l l :Chiều dài đoạn dây dẫn, r Khoảng cách giữa hai dây dẫn
2. Lực Lorenxơ có:
- Điểm đặt tại điện tích chuyển động
- Phương vuông góc với mặt phẳng chứa vectơ vận tốc của hạt mang điện và vectơ cảm
ứng từ tại điểm đang xét
- Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện. Khi đó ngón tay cái choãi ra 90o sẽ chỉ chiều của lực Lo-ren-xơ nếu hạt mang điện dương và nếu hạt mang điện âm thì chiều ngược lại
- Độ lớn của lực Lorenxơ : Góc tạo bởi
KHUNG DÂY MANG DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU

A: Tĩm tắt lý thuyết.
1. Trường hợp đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung dây
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều nằm trong mặt phẳng khung dây.
- Cạnh AB, DC song song với đường sức từ nên lên lực từ tác dùng lên
chúng bằng không
- Gọi , là lực từ tác dụng lên các cạnh DA và BC.
Theo công thức Ampe ta thấy , có
- điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh
- phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
- chiều như hình vẽ(Ngược chiều nhau)
- Độ lớn F1 = F2
Vậy: Khung dây chịu tác dụng của một ngẫu lực. Ngẫu lực này làm cho khung dây quay về vị trí cân bằng bền
2. Trường hợp đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều vuông góc với
mặt phẳng khung dây.
- Gọi , , , là lực từ tác dụng lên các cạnh AB, BC, CD, DA
Theo công thức Ampe ta thấy ,
Vậy: Khung dây chịu tác dụng của các cặp lực cân bằng. Các lực này khung
làm quay khung.
c. Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều nằm trong mặt phẳng khung dây



Tổng quát
Với



Bài 1: Dây dẫn thẳng di có dòng điện I1 = 15A đi qua đặt trong không khí.
a. Tính cảm ứng từ tại điểm cách dậy 15 cm.
b. Tính lực tc dụng ln 1m dy của dịng điện I2 = 10A đặt song song, cách I1 15cm và I2 ngược chiều ĐS: a) B =2.10 – 5 T b)F = 2.10 – 4 N.

Bài 2 :Hai dịng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy cùng chiều trong hai dây dẫn song song và cách nhau 50cm.
a. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm M cách dịng I1 30cm; dịng I2 20cm
b. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm N cách dịng I1 30cm; dịng I2 40cm
c. Hãy tính lực từ tc dụng lên mỗi mét chiều dài của hai dây
d. Hãy xác định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng không.Tại những điểm đó có từ trường hay không? ĐS:a. BM=0T,b. B=2,24.10-6T,c.F=2,4.10-5N,d.r1=30cm,r2=20cm
Bài 3: Hai dòng điện cường độ I1=6A,I2=9A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn và có chiều ngược nhau,được đặt trong chân không cách nhau một khoảng a= 10cm:
1. Xác định cảm ứng từ tại:
a. Điểm M cách I1 6cm,cách I2 4cm
b. Điểm M cách I1 6cm,cách I2 8cm
2.Hy tính lực từ tc dụng ln 0,5m chiều di của mỗi dy?
3. Hy xc định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0
ĐS: 1.a B=6,5.10-5T,b.B=3.10-5T , 2. F=5,4.10-5T,3. r120cm,r2=30cm

Bài 3: Khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vòng dây, dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cường độ I = 2 (A). Khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung dây chứa các đường cảm ứng từ. Tính mômen lực từ tác dụng lên khung dây. ĐS: 0,16 (Nm)
Bài 4: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=5.10-2 (T). Cạnh AB của khung dài 3 (cm), cạnh BC dài 5 (cm). Dòng điện trong khung dây có cường độ I = 5 (A). Giá trị lớn nhất của mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có độ lớn là bao nhiêu? ĐS: 3,75.10-4 (Nm)
Bài 5: Một khung dây cứng hình chữ nhật có kích thước 2 (cm) x 3 (cm) đặt trong từ trường đều. Khung có 200 vòng dây. Khi cho dịng điện có cường độ 0,2 (A) đi vào khung thì mơmen ngẫu lực từ tác dụng vào khung có giá trị lớn nhất l 24.10-4 (Nm). Tính độ lớn cảm ứng từ của từ trường . ĐS: 0,10 (T)
Bài 6: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông cân MNP. Cạnh MN = NP = 10 (cm). Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 10-2 (T) có chiều như hình vẽ. Cho dòng điện I có cường độ 10 (A) vào khung dây theo chiều MNPM. Tính độ lớn lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây.
ĐS: FMN = 10-2 (N), FNP = 10-2 (N), FMP = 1,41.10-2 (N)
Bài 7: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông MNP như bài 6. Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm). Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 10-2 (T) vuông góc với mặt phẳng khung dây có chiều như hình vẽ. Cho dịng điện I có
cường độ 10(A) vào khung dây theo chiều MNPM. Tính Lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây
ĐS: FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N).
Bài 8: Một dây dẫn được gập thành khung dây dạng tam giác vuông cân MNP.
MN = NP = 10cm. Đặt khung dây vào từ trường B =10-2T có chiều như hình vẽ. Cho dịng điện I = 10A vào khung có chiều MNPM. Lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây là bao nhiêu? ĐS: FMN = 10-2N, FNP = 0, FMP = 10-2N

Bài 9: Khung dy hình vuơng ABCD cạnh a = 4cm có dòng điện
I2 = 20A đi qua ( như hình vẽ), một dịng điện thẳng
I1 = 15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một đoạn 2cm.
Tính lực điện tổng hợp do I1 tác dụng lên khung.
ĐS : F = 2,5.10 – 3 N


Bài 10: Khung dây hình chữ nhật ABCD có các cạnh 40cm x 50cm gồm 10 vòng nối tiếp có dòng điện I = 2A đi qua mỗi vòng dây đặt thẳng đứng trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ nằm ngang , B = 0,3T. Tính lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây trong hai trường hợp:
a. song song với mặt phẳng khung dây.
b. vuông góc với mặt phẳng khung dây.
ĐS: a. FBA=FDC=0,FAD=FDC=3N ;b. FBA=FDC=2,4N,FAD=FDC=3N
Bài 11: Khung dây hình chữ nhật ABCD có diện tích 25cm2 gồm 5 vịng
nối tiếp có dòng điện I = 4A đi qua mỗi vòng dây đặt thẳng đứng trong từ
trường đều có B = 0,3T. Tính momen lực từ đặt lên khung dây trong hai trường hợp:
a. song song với mặt phẳng khung dây.
b. vuông góc với mặt phẳng khung dây.
ĐS: a. M=0.015 N.m ;b. M=0
Bài 12:Một khung dây hình vuông cạnh 10cm đặt trong từ trường đều có
cảm ứng từ B=5.10-4T sao cho các đường sức từ song song với mặt phẳng
khung như hình vẽ.Cho dịng điện có cường độ I=20A chạy qua khung:
a. Hy tính lực từ tc dụng lên các cạnh của khung
b. Hy cho biết chiều quay của khung
c. Hy tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung
ĐS: a. FBA=FDC=0,FAD=FDC=10-3N
b.ngược chiều kim đồng hồ;c.M=10-4N.m
Tập tin đính kèm
CHỦ ĐỀ 4 BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP.docx
(151.63 KiB) Đã tải về 202 lần
anbinh
 
 
Bài viết: 3
Ngày tham gia: Thứ 6 09/03/12 15:26

Quay về Điện từ học

Ai đang trực tuyến?

Đang xem chuyên mục này: axelisren, banmai, bichthuan23, cdhk3, conyeu, dbdwgtiylo, dk8vkpsgld, fTwittaryl, gautruc, hamvuine002, huyhng23030, hồng yên, ieufhulc, iloqypeoeh, kggugearid, lamlaitudau93, Metal_2, minhtuan2511, Nguyễn Hoàng Duy, Noxtoripqiyx, nulinh, ol6tswbubn, phamminhduc2109, rdoozviiw, seohl2106, sonho369, Thoitrangglamor, thunhanphuc1, titec_hdai, uq5yslzovu, vbljglcpvm, vỡ thị thanh thảo, Williamgog, yc9ztudsup, yz4sxwmbey66 khách

cron