Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền Ngày soạn:17/1/11 CHỦ ĐỀ 1:XÁC ĐỊNH LỰC TỪ.CẢM ỨNG TỪ A: Tóm tắt lý thuyết I. TỪ TRƯỜNG 1. Tương tác từ Tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dòng điện với dòng điện đều gọi là tương tác từ. Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ. 2. Từ trường - Khái niệm từ trường: Xung quanh thanh nam châm hay xung quanh dòng điện có từ trường. Tổng quát: Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường. - Tính chất cơ bản của từ trường: Gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong nó. - Cảm ứng từ: Để đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ, người ta đưa vào một đại lượng vectơ gọi là cảm ứng từ và kí hiệu là B  . Phương của nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường là phương của vectơ cảm ứng từ B  của từ trường tại điểm đó. Ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử là chiều của B  . 3. Đường sức từ Đường sức từ là đường được vẽ sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó. 4. Các tính chất của đường sức từ: - Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi. - Các đường sức từ là những đường cong kín. Trong trường hợp nam châm, ở ngoài nam châm các đường sức từ đi ra từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam của nam châm. - Các đường sức từ không cắt nhau. - Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng từ nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn. 5. Từ trường đe à u Một từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là từ trường đều. II. PH ƯƠ NG , CHIỀU VÀ ĐỘ LƠ Ù N CỦA LỰC TỪ TA Ù C DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DÒNG Đ IỆN 1. Phương : Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và cảm ứng tại điểm khảo sát . 2. Chiều lực từ : Quy tắc bàn tay trái 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 90 o sẽ chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn. 3. Độ lớn (Đònh luật Am-pe). Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện cường độ I, có chiều dài l hợp với từ trường đều B một góc α F = BIl sin α B Độ lớn của cảm ứng từ . Trong hệ SI, đơn vò của cảm ứng từ là tesla, kí hiệu là T. III. NGUYÊN LY Ù CHỒNG CHA ÁT TỪ TRƯỜNG Giả sử ta có hệ n nam châm( hay dòng điện ). Tại điểm M, Từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là 1 B , chỉ của nam châm thứ hai là 2 B , …, chỉ của nam châm thứ n là n B . Gọi B là từ trường của hệ tại M thì: n21 B BBB +++= B: Bài tập 1 Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền 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: B= 0,8 (T). Bài 2: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 (cm) có dòng điện I = 5 (A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 (T). Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10 -2 (N). Tính góc α hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ. ĐS: 30 0 Bài 3: Dòng điện I = 1 (A) chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 10 (cm) có độ lớn bằng bao nhiêu? ĐS: 2.10 -6 (T) Bài 4: Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ 5 (A) cảm ứng từ đo được là 31,4.10 -6 (T). Tính đường kính của dòng điện đó. ĐS: 20 (cm) Bài 5: Một dòng điện có cường độ I = 5 (A) chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm M có độ lớn B = 4.10 -5 (T). Điểm M cách dây một khoảng bao nhiêu? ĐS: 2,5 (cm) Bài 6: Một dòng điện thẳng, dài có cường độ 20 (A), cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 5 (cm) có độ lớn bằng bao nhiêu? ĐS: 8.10 -5 (T) Bài 7: Một dậy dẫn thẳng dài mang dòng điện 20A, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10 -3 T. Đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ và chịu lực từ là 10 -3 N. Chiều dài đoạn dây dẫn là bao nhiêu? ĐS: 1cm Bài 8: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ → B một góc α = 30 0 . Biết dòng điện chạy qua dây là 10A, cảm ứng từ B= 2.10-4T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là bao nhiêu? ĐS: 2.10 -4 N Bài 9: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2 (A). cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 25.10 -4 (T). Tính số vòng dây của ống dây. ĐS: 497 Bài 10: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), lớp sơn cách điện bên ngoài rất mỏng. Dùng sợi dây này để quấn một ống dây có dài l = 40 (cm). Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống dây là bao nhiêu? ĐS: 1250 Bài 11: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớp sơn cách điện bên ngoài rất mỏng. Dùng sợi dây này để quấn một ống dây dài l = 40 (cm). Cho dòng điện chạy qua ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 6,28.10 -3 (T). Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây là bao nhiêu? ĐS: 4,4 (V) Bài 12:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau,cách đều nhau đi qua ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a=4cm theo phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.cho các dòng điện chạy qua có cùng mộtchiều với các cường độ dòng điện I 1 =10A,I 2 =I 3 =20A.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn có dòng điện I 1 ? ĐS: 10 -3 N 13:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau đi qua ba đỉnh của một tam giác theo phương vuông góc với mặt phẳng như hình vẽ.Cho các dòng điện chạy qua có chiều như hình vẽ với các cường độ dòng điện I 1 =10A,I 2 = 20A I 3 =30A,.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn có dòng điện I 1 .Biết I 1 cách I 2 và I 3 lần lượt là r 1 =8Cm,r 2 =6cm và hai dòng I 2 và I 3 cách nhau 10 cm? ĐS:1.12.10 -3 N Bài 14: Một vòng dây tròn bán kính 5cm, xung quanh là không khí. Dòng điện trong dây có cường độ là I, gây ra từ trường tại tâm vòng tròn có B = 2,5.10 -6 T. Tính cường độ dòng điện chạy trong vòng dây ? 2 ⊗ ⊗ e I 1 I 2 I 3 ⊗ I 1 e I 3 I 2 ⊗ Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền ĐS : 0,2A Bài 15: Một vòng dây tròn đặt trong chân khơng có bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A a . Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu? b . Nếu cho dòng điện nói trên qua vòng dây có bán kính R’ = R/4 thì tại tâm vòng dây , độ lớn của cảm ứng từ B là bao nhiêu ? ĐS : a. B = 3,14 . 10 - 4 T b. B = 1,256 . 10 -3 T Bài 16: Một khung dây tròn bán kính 30cm gồm 10vòng dây. Cường độ dòng điện qua khung là 0,3A. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây ? ĐS : 6,28.10 -6 T Bài 17: Một khung dây tròn đường kính 10 cm gồm 12 vòng dây. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây nếu cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là 0,5A.? ĐS : 7,5398.10 -5 T Ngày soạn:23/1/11. CHỦ ĐỀ 2:XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP A: Tóm tắt lý thuyết III. NGUYÊN LY Ù CHỒNG CHA ÁT TỪ TRƯỜNG Giả sử ta có hệ n nam châm( hay dòng điện ). Tại điểm M, Từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là 1 B , chỉ của nam châm thứ hai là 2 B , …, chỉ của nam châm thứ n là n B . Gọi B là từ trường của hệ tại M thì: n21 B BBB +++= TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HIØNH DẠNG ĐẶC BIỆT 1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài Vectơ cảm ứng từ B  tại một điểm được xác đònh: - Điểm đặt tại điểm đang xét. - Phương tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đang xét - Chiều được xác đònh theo quy tắc nắm tay phải - Độ lớn B = 2.10 -7 r I 2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn Vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây được xác đònh: - Phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây - Chiều là chiều của đường sức từ: Khum bàn tay phải theo vòng day của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều của dòng điện trong khung , ngón tay cái choảy ra chỉ chiều đương sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện - Độ lớn R NI 102B 7− π= R: Bán kính của khung dây dẫn I: Cường độ dòng điện N: Số vòng dây 3. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn Từ trường trong ống dây là từ trường đều. Vectơ cảm ứng từ B  được xác đònh - Phương song song với trục ống dây - Chiều là chiều của đường sức từ - Độ lớn nI10.4B 7− π= n: Số vòng dây trên 1m 3 B  Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền B: Bài tập. Bài 1: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I 1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I 2 = 1 (A) ngược chiều với I 1 . Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây. Tính cảm ứng từ tại M. ĐS: 7,5.10 -6 (T) Bài 2: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau cách nhau 40 (cm). Trong hai dây có hai dòng điện cùng cường độ I 1 = I 2 = 100 (A), cùng chiều chạy qua. Cảm ứng từ do hệ hai dòng điện gây ra tại điểm M nằm trong mặt phẳng hai dây, cách dòng I 1 10 (cm), cách dòng I 2 30 (cm) có độ lớn là bao nhiêu? ĐS: 1,33.10 -5 (T) Bài 3: Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính R = 6 (cm), tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách điện. Dòng điện chạy trên dây có cường độ 4 (A). Tính cảm ứng từ tại tâm vòng tròn ĐS: 5,5.10 -5 (T) Bài 4: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I 1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I 2 = 1 (A) ngược chiều với I 1 . Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2 dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I 1 8(cm). Tính cảm ứng từ tại M. ĐS: 1,2.10 -5 (T) Bài 5: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 5 cm, có dòng điện ngược chiều I 1 = 2A ; I 2 = 6A đi qua. Tính cảm ứng từ tại M cách d 1 4cm và cách d 2 3cm. ĐS : B = 4,12.10 – 5 T. Bài 6: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d 1 ; d 2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 8 cm, có dòng điện ngược chiều I 1 = 10A ; I 2 = 10A đi qua. Tính cảm ứng từ tại: a. O cách mỗi dây 4cm. b. M cách mỗi dây 8cm. ĐS : a. B= 10 – 4 T b. B=2,5.10 – 5 T Bài 7: Cho hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt trong không khí, đặt trong không khí, cách nhau một khoảng d = 80cm. Dòng điện trong hai dây cùng chiều và cùng cường độ I 1 = I 2 = I = 1A. Tính cảm ứng từ tại các điểm sau : a. Điểm N cách dây thứ nhất 100cm, cách dây thứ hai 20cm. b. Điểm M cách đều hai dây một khoảng là 80cm. ĐS : a. 1,2.10 -6 T ;b. 2,2.10 -7 T Bài 8: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d 1 ; d 2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 10 cm, có dòng điện cùng chiều I 1 = I 2 = I = 2,4A đi qua. Tính cảm ứng từ tại: a. M cách d 1 và d 2 khoảng r = 5cm. b. N cách d 1 20cm và cách d 2 10cm. ĐS : a. B M = 0 ; b. B N = 0,72.10 – 5 T ; c. P cách d 1 8cm và cách d 2 6cm. c. B P = 10 – 5 T ; d. B Q = 0,48.10 – 5 T d. Q cách d 1 10cm và cách d 2 10cm . Bài 9: Tính cảm ứng từ tại tâm của 2 vòng dây dẫn đồng tâm, có bán kính là R và 2R. Trong mỗi vòng tròn có dòng điện I = 10A chạy qua. Biết R = 8cm. Xét các trường hợp sau : a. Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy cùng chiều. b. Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy ngược chiều. c. Hai vòng tròn nằm trong hai mặt phẳng vuông góc nhau. ĐS: a. 1,18.10 -4 T b. 3,92.10 -5 T c. 8,77.10 -4 T Bài 10: Cho 4 dòng điện cùng cường độ I 1 = I 2 = I 3 = I 4 = I= 2A song song nhau, cùng vuông góc mặt phẳng hình vẽ, đi qua 4 đỉnh của một hình vuông cạnh a = 20cm và có chiều như hình vẽ. Hãy xác định vector cảm ứng từ tại tâm của hình vuông. ĐS : 8. 10 -6 T Bài 11: Cho hai dòng điện I 1 , I 2 có chiều như hình vẽ, 4 I 3 I 2 O I 4 e I 1 Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền có cường độ :I 1 = I 2 = I = 2A ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện là a = 2cm ; b = 1cm. Xác định vector cảm ứng từ tại M. ĐS : 4,22.10 -5 T Bài 12 :Hai dòng điện thẳng song song,dòng thứ nhất có I 1 =5A,dòng thứ hai có I 2 =10A,dòng thứ ba hình tròn có bán kính R=6,28cm mang dòng điện I 3 =10A.Hãy xác định cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện tròn.Biết tâm O cách dòng thư nhất 10 cm và cách dòng thứ hai là 20 cm ĐS: B=1,1.10 -4 T Bài 13 :cho ba dòng điện thẳng song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ,đi qua ba đỉnh A,B,C của một tam giác đều.Hãy xác định cảm ứng từ tại tâm của tam giác trong hai trường hợp : a. Cả ba dòng điệ đều hướng ra phía trước b. I 1 hướng ra phía sau,I 2 ,I 3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Cho biết các cạnh của tam giác bằng 10cm và I 1 =I 2 =I 3 =5A ĐS:a. B T =0 , b.B= 5 2 3.10 T − Bài 14:Cho ba dòng điện thẳng song song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và đi qua ba đỉnh A,B,C của một hình vuông.Hãy xác định cảm ứng tại đỉnh thứ tư D của hình vuông trong hai trường hợp: a. Cả ba dòng điện đều hướng ra phía sau mặt phẳng hình vẽ b. I 1 ,I 3 hướng ra phía sau,còn I 2 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Cho biết hình vuông có cạnh 10cm và I 1 =I 2 =I 3 =5A ĐS:a. B= 5 3 2 .10 2 T − , b.B= 5 2 .10 2 T − Bài 15:Cho ba dòng điện thẳng song song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện cho trên hình vẽ.Hãy xác định cảm ứng từ tại M trong hai trường hợp: a. Cả ba dòng điện đều hướng ra phía trước mặt hình vẽ b. I 1 hướng ra phía sau,I 2 và I 3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ.Cho I 1 =I 2 =I 3 =10A ĐS: a. B=10 -4 T, c. B= 4 5.10 T − Ngày soạn:30/1/11 CHỦ ĐỀ 3:XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG KHÔNG Bài toán 5: TÌM VỊ TRÍ ĐỂ VECTƠ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG 0 1. Hai dòng điện thẳng cùng chiều I 1  M  I 2 A B B 1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : 0 21 =+= BBB M  5 M I 2 I 1 ab .O I 2 I 1 I 3 A B C D I 2 I 3 I 1 I 1 I 2 M 2cm 2cm 2cm B C A I 1 I 2 I 3 Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền → 21 BB  ↑↓ và B 1 = B 2 B 2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Vì B 1 = B 2 → 2.10 -2 .I 1 /r 1 = 2.10 -7 .I 2 /r 2 → 1 2 1 2 I I r r = (1) ♣ Để 21 BB  ↑↓ và I 1 cùng chiều I 2 thì M phải thuộc AB nên : r 1 + r 2 = AB (2) ♣ Giải (1) và (2) tìm được r 1 và r 2 2. Hai dòng điện thẳng ngược chiều A B I 1   I 2 M B 1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : 0 21 =+= BBB M  → 21 BB  ↑↓ và B 1 = B 2 B 2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Nếu I 1 > I 2 → r 1 > r 2 • Vì I 1 = I 2 → r 2 /r 1 = I 2 /I 1 (1) • Để 21 BB  ↑↓ , I 1 ngược chiều I 2 và I 1 > I 2 thì M nằm ngoài AB về phía I 2 , nên : r 1 – r 2 = AB (2) • Gi ải (1) và (2) tìm được r 1 và r 2 A B ♣ Nếu I 2 > I 1 → r 2 > r 1 M I 1   I 2 • r 2 /r 1 = I 2 /I 1 (1) • r 2 – r 1 = AB (2) • Gi ải (1) và (2) tìm được r 1 và r 2 BÀI TẬP MẪU Bài 5.1. Hãy cho biết : 1). Vị trí 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, có cường độ I 1 = 4A , I 2 = 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, có cường độ I 1 = 1A , I 2 = 4 A , đặt cách nhau 6 cm . 2). Tập hợp những điểm có cảm ứng từ bằng nhau ? Biết : a). Hai dẫy dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau một khoảng 12 cm có các dòng điện I 1 = 1A , I 2 = 4A đi qua ngược chiều nhau . 6 Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền ► M là điểm có 21 BB  = Do    = ↑↑ ⇒= 21 21 21 BB BB BB   Do B 1 = B 2 → 4 1 2 1 2 == I I r r Để 21 BB  ↑↑ → M thuộc đoạn AB , nên : r 1 + r 2 = AB b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòng điện I 1 = 1A , I 2 = 4A đi qua cùng chiều nhau . ► r 2 /r 1 = I 2 /I 1 và r 2 – r 1 = AB (Vì I 2 > I 1 ) Đ/S 1. a). 4,8 cm và 1,2 cm b). 2 cm và 8 cm 2). a). 2,4 cm và 9,6 cm b). 4 cm và 16 cm Bài 5.2. Một vòng dây có bán kính R = 10 cm, mang dòng điện I 1 = 10A và một dây dẫn thẳng dài đặt đồng phẳng . Dây dẫn thẳng mang dòng điện I 2 = 8 A . Xác định chiều của I 2 và khoảng cách d từ tâm O của vòng dây đến dây dẫn thẳng để cảm ứng từ tổng hợp tại O bằng 0 ? I 1 I 2 O d ► Để O B  = 0 → I 2 có chiều hướng sang trái B 1 = B 2 → 2 .10 -7 . = d I 2 2 π.10 -7 . R I 1 → d = 2,55 cm Đ/S 2,55 cm LUYỆN GIẢI TRẮC NGHIỆM Câu 1. Chọn phát biểu sai ? Độ lớn của từ trường do một dây dẫn gây ra tại một điểm M phụ thuộc vào : A. hình dạng của sợi dây B. vị trí của điểm M C. môi trường xung quanh D. chiều của dòng điện Câu 2. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của một khung dây dẫn tròn : A. tỉ lệ với bán kính B. tỉ lệ nghịch với số vòng dây C. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện D. phụ thuộc vào môi trường đặt dây . 7 Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền Câu 3. Theo định luật Am – pe, nếu đoạn dây dẫn đặt song song vec tơ cảm ứng từ B  thì lực từ tác dụng lên đoạn dây sẽ : A. bằng 0 B. có giá trị nhỏ nhất C. có giá trị lớn nhất D. có giá trị tùy thuộc vào cường độ dòng điện trong dây dẫn đó . Câu 4. Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài . Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ N đến dòng điện . Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N là B M và B N thì : A. B M = 2B N B. B M = 4B N C. B M = 0,5B N D. B M = 0,25B N ► B N = 2.10 -7 .I/r B M = 2.10 -7 .I/2r → B N = 2B M Ngày soạn:11/2/11 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 = r II 10.2 21 7− 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 90 o 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 α= vBSinqf α : Góc tạo bởi B,v   KHUNG DÂY MANG DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU A: Tóm 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 B  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 1 F  , 2 F  là lực từ tác dụng lên các cạnh DA và BC. Theo công thức Ampe ta thấy 1 F  , 2 F  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 F 1 = F 2 8 A B I D C . + 1 F  2 F  3 F  4 F  A B D C Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền Vậy: Khung dây chòu tác dụng của một ngẫu lực. Ngẫu lực này làm cho khung dây quay về vò 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 B  vuông góc với mặt phẳng khung dây. - Gọi 1 F  , 2 F  , 3 F  , 4 F  là lực từ tác dụng lên các cạnh AB, BC, CD, DA Theo công thức Ampe ta thấy 31 FF  −= , 42 FF  −= Vậy: Khung dây chòu 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 B  nằm trong mặt phẳng khung dây Tổng quát Với θ )n,B(   = Bài 1: Dây dẫn thẳng dài có dòng điện I 1 = 15A đi qua đặt trong khơng khí. a. Tính cảm ứng từ tại điểm cách dậy 15 cm. b. Tính lực tác dụng lên 1m dây của dòng điện I 2 = 10A đặt song song, cách I 1 15cm và I 2 ngược chiều ĐS: a) B =2.10 – 5 T b)F = 2.10 – 4 N. Bài 2 :Hai dòng điện cường độ I 1 = 3A; I 2 = 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 dòng I 1 30cm; dòng I 2 20cm b. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm N cách dòng I 1 30cm; dòng I 2 40cm c. Hãy tính lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của hai dây d. Hãy xác định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng khơng.Tại những điểm đó có từ trường hay khơng? ĐS:a. B M =0T,b. B=2,24.10 -6 T,c.F=2,4.10 -5 N,d.r 1 =30cm,r 2 =20cm Bài 3: Hai dòng điện cường độ I 1 =6A,I 2 =9A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vơ hạn và có chiều ngược nhau,được đặt trong chân khơng cách nhau một khoảng a= 10cm: 1. Xác định cảm ứng từ tại: a. Điểm M cách I 1 6cm,cách I 2 4cm b. Điểm M cách I 1 6cm,cách I 2 8cm 2.Hãy tính lực từ tác dụng lên 0,5m chiều dài của mỗi dây? 3. Hãy xác định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 ĐS: 1.a B=6,5.10 -5 T,b.B=3.10 -5 T , 2. F=5,4.10 -5 T,3. r 1 20cm,r 2 =30cm Câu 1. Dßng ®iƯn I = 1 (A) ch¹y trong d©y dÉn th¼ng dµi. C¶m øng tõ t¹i ®iĨm M c¸ch d©y dÉn 10 (cm) cã ®é lín lµ: A. 2.10 -8 (T) B. 4.10 -6 (T) C. 2.10 -6 (T) D. 4.10 -7 (T) Câu 2. Mét dßng ®iƯn cã cêng ®é I = 5 (A) ch¹y trong mét d©y dÉn th¼ng, dµi. C¶m øng tõ do dßng ®iƯn nµy g©y ra t¹i ®iĨm M cã ®é lín B = 4.10 -5 (T). §iĨm M c¸ch d©y mét kho¶ng A. 25 (cm) B. 10 (cm) C. 5 (cm) D. 2,5 (cm) Câu 3. Mét dßng ®iƯn th¼ng, dµi cã cêng ®é 20 (A), c¶m øng tõ t¹i ®iĨm M c¸ch dßng ®iƯn 5 (cm) cã ®é lín lµ: 9 M : Momen ngẫu lực từ (N.m) I: Cường độ dòng điện (A) B: Từ trường (T) S: Diện tích khung dây(m 2 ) M = IBSsin θ Giỏo ỏn dy thờm vt lý 11. Gv: Lờ Cụng Quyn A. 8.10 -5 (T) B. 80.10 -5 (T) C. 4.10 -6 (T) D. 40.10 -6 (T) Cõu 4. Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài. Tại điểm A cách dây 10 (cm) cảm ứng từ do dòng điện gây ra có độ lớn 2.10 -5 (T). Cờng độ dòng điện chạy trên dây là: A. 10 (A) B. 20 (A) C. 30 (A) D.50 (A) Cõu 5. Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, cờng độ dòng điện chạy trên dây 1 là I 1 = 5 (A), cờng độ dòng điện chạy trên dây 2 là I 2 . Điểm M nằm trong mặt phẳng 2 dòng điện, ngoài khoảng 2 dòng điện và cách dòng I 2 8 (cm). Để cảm ứng từ tại M bằng không thì dòng điện I 2 có A. c- ờng độ I 2 = 2 (A) và cùng chiều với I 1 B. cờng độ I 2 = 2 (A) và ngợc chiều với I 1 C. cờng độ I 2 = 1 (A) và cùng chiều với I 1 D. cờng độ I 2 = 1 (A) và ngợc chiều với I 1 Cõu 6. Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I 1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I 2 = 1 (A) ngợc chiều với I 1 . Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn là: A. 5,0.10 -6 (T) B. 7,5.10 -6 (T) C. 5,0.10 -7 (T) D.7,5.10 -7 (T) Cõu 7. Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I 1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I 2 = 1 (A) ngợc chiều với I 1 . Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2 dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I 1 8 (cm). Cảm ứng từ tại M có độ lớn là: A. 1,0.10 -5 (T) B. 1,1.10 -5 (T) C. 1,2.10 -5 (T) D. 1,3.10 -5 (T). * Đối với dòng điện tròn Cõu 8. Tại tâm của một dòng điện tròn có 12 vòng dây,cờng độ 5 (A) cảm ứng từ đo đợc là 31,4.10 -6 (T). Đờng kính của dòng điện đó là:A. 10 (cm) B. 20 (cm) C. 22 (cm) D. 26 (cm). Cõu 9. Một dây dẫn điện đợc cuốn thành một vòng tròn bán kính 10cm gồm 5 vòng dây. Cho dòng điện có cờng độ 0.5A chạy qua dây dẫn. Tính từ trờng tại tâm vòng dây. Cõu 10. Một dây dẫn điện tròn có đờng kính 30cm. cờng độ dòng điện của dây dẫn bằng bao nhiêu để từ tr- ờng tại tâm của vòng dây có độ lớn là 0.5 T? Bi 1: Mt chựm ht cú vn tc ban u khụng ỏng k c tng tc bi hiu in th U = 106V. Sau khi tng tc, chựm ht bay vo t trng u cm ng t B = 1,8T. Phng bay ca chựm ht vuụng gúc vi ng cm ng t. a. Tỡm vn tc ca ht khi nú bt u bay vo t trng. m = 6,67.10 -27 kg ; cho q = 3,2.10 - 19 C. b. Tỡm ln lc Lorentz tỏc dng lờn ht. S : a. v = 0,98.107 m/s ; b. f = 5,64.10 -12 N. Bi 2: Mt ht khi lng m, mang in tớch e, bay vo trong t trng vi vn tc v. Phng ca vn tc vuụng gúc vi ng cm ng t. Thớ nghim cho bit khi ú qu o ca ng trũn v mt phng qu o vuụng gúc vi ng cm ng t. Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10 -27 kg ; q = 1,6.10 -19 C ; v = 2.10 6 m/s. Tớnh bỏn kớnh ca ng trũn qu o ? S : 5,2cm. Bi 3: Mt electron bay vo khụng gian cú t trng u cú cm ng t B=0,2(T) vi vn tc ban u v 0 = 2.10 5 (m/s) vuụng gúc vi B . Tớnh lc Lorenx tỏc dng vo electron. S: 6,4.10 -15 (N) Bi 4: Mt electron bay vo khụng gian cú t trng u cú cm ng t B = 10 -4 (T) vi vn tc ban u v 0 = 3,2.10 6 (m/s) vuụng gúc vi B , khi lng ca electron l 9,1.10 -31 (kg). Tớnh bỏn kớnh qu o ca electron trong t trng. S: 18,2 (cm) Bi 5: Mt ht proton chuyn ng vi vn tc 2.10 6 (m/s) vo vựng khụng gian cú t trng u B = 0,02 (T) theo hng hp vi vect cm ng t mt gúc 30 0 . Bit in tớch ca ht proton l 1,6.10 -19 (C). Tớnh lc Lorenx tỏc dng lờn proton. S: 3,2.10 -15 (N) Bi 6: Một điện tích chuyển động trong từ trờng đều. Mặt phẳng quỹ đạo của hạt vuông góc với đờng cảm ứng từ. Nếu điện tích chuyển động với vận tốc v 1 = 10 6 m/s lc Lorentz tác dụng lên điện tích là f 1 = 10 [...]... ống dây? Ngày soạn:4/3 /11 CHỦ ĐỀ 7: SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Vấn Đề 1 Đònh luật phản xạ ánh sáng – gương phẳng • tia tới và tia phản xạ cùng nằm trong mặt phẳng tới 16 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền / • góc phản xạ và góc tới bằng nhau ( i = i ) nh qua gương phẳng: ảnh và vật đối xứng qua gương; ảnh ảo; ảnh và vật trái bản chất Vấn Đề 2 Đònh luật khúc xạ ánh sáng sin i n 2 = = n 21... của vật và ảnh Vẽ ảnh Dạng 4 Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết khoảng cách giữa chúng 23 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền 11 Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính họi tụ (tiêu cự 20cm) co ảnh cách vật 90cm Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất của ản 12 Một điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính phân kỳ (tiêu cự bằng 15cm) cho ảnh cách vật. .. nổi trên mặt nước một đóa nhẹ , chắn sáng , hình tròn Mắt người quan sát đặt trên mặt nước sẽ không thấy được vật sáng ở đáy chậu khi bán kính đóa không nhỏ hơn R = 20cm Tính chiều sâu lớp nước trong chậu Biết rằng vật và tâm đóa nằm trên đường thẳng và chiết suất của nước là 4/3 Ngày soạn:12/3 /11 CHỦ ĐỀ 8: LĂNG KÍNH 18 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền A LÝ THUYẾT I: Lăng kính sini1 = nsinr1... hơn vật -Vật ảo có ảnh thật cùng chiều với vật b) Với thấu kính hội tụ: - Vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật -Vật ảo ở trong F có ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật Vật ảo ở ngồi F có ảnh ảo ngược chiều với vật c) Nhận xét: - Khi vật di chuyển (lại gần hoặc ra xa thấu kính) ảnh và vật ln ln chuyển động cùng chiều -Khi vật ở đúng tiêu điểm cho ảnh ở vơ cúng và ta khơng hứng được ảnh - Vật. .. Vật thật ở trước thấu kính, ảnh thật ở sau thấu kính (có thể hứng trên màn) Vật ảo ở sau thấu kính, ảnh ảo ở trước thấu kính (theo chiều truyền của ánh sáng) 22 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền -Muốn vẽ một điểm ảo Ata dùng hai tia sáng tới thấu kính có đươnngf kéo dài qua A, hai tia ló của chúng tạo nên ảnh của vật ảo đó VI Cơng thức thấu kính: 1 1 1 df d' f = + ;d = hay d ' = f d d' d−... vật AB thẳng góc với trục chính a Tính chất ảnh thay đổi như thế nào khi dịch chuyển từ O1 cho đến xa vơ cùng b Định vị trí vật để hệ cho ảnh ngược chiều và bằng vật 13 Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=15cm); TKHT(f2=50cm) cách nhau L =68cm 27 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền a Điểm sáng S trước O1 cho chmf tia ló là chùm song song và hợp với trục chính góc α =30o Định vị trí S b Một chùm sáng... độ tụ +10dp để quan sát một vật nhỏ Mắt đặt sát kính a Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính? b Tính độ bội giác và độ phong đại trong trường hợp sau: - Ngắm chừng ở điểm cực viễn - Ngắm chừng ở điểm cực cận 34 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền 11 a Vật có kích thước 0,3mm được quan sát qua kính lúp có tiêu cự 2cm, mắt đặt tại F’ Tính góc trơng của ảnh và so sánh với góc trơng khi khơng... rõ vật từ 40cm đến 80cm 1 Để nhìn rõ các vật ở xa cần đeo kính số mấy? khi đó cận điểm cách mắt bao nhiêu? 2 Để đọc sách đặt cách mắt 25cm cần đeo kính số mấy? khi đó viễn điểm cách mắt bao nhiêu? 3 Để đọc sách khỏi phải lấy kính cận ra thì phải dán thêm một tròng nữa Hỏi kính dán thêm có độ tụ bao nhiêu? 14 Một người có điểm cực viễn cách mắt 40cm và điểm cực cận cách mắt 10cm 30 Giáo án dạy thêm vật. .. đặt vật tại đó mắt có thể thấy rõ được mà không cần điều tiết ( f = fmax) • Điểm cực cận Cc Điểm gần nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó mắt có thể thấy rõ được khi đã điều tiết tối đa ( f = fmin) Khoảng cách từ điểm cực cận Cc đến cực viễn Cv : Gọi giới hạn thấy rõ của mắt - Mắt thường : fmax = OV, OCc = Đ = 25 cm; OCv = ∞ 28 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền e/ Góc trong vật. .. x A’ y A A’O x y A A’ 35 Cho biết vật AB và ảnh A’B’ của nó tạo bởi thấu kính, song song với nhau như hình vẽ Hãy xác định loại thấu kính, vị trí (quang tâm và trục chính) và tiêu điểm của nó: A 25 Giáo án dạy thêm vật lý 11 Gv: Lê Cơng Quyền B‘ Aơ B Ngày soạn: 2/4 /11 CHỦ ĐỀ 10: QUANG HỆ A TĨM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN: 1 Bài tốn quang hệ là bài tốn xác định ảnh của một vật bởi một quang hệ quang học (quang