Từ trường là gì? Các khái niệm và bài tập liên quan

Câu 4: Hai dòng điện có cường độ I1 = 6 A, I2 = 9 A chạy qua hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, ngược chiều nhau, đặt trong chân không cách nhau a = 10 cm. Quỹ tích các điểm tại đó vectơ cảm ứng từ bằng 0 là

A. Đường thẳng song song với hai dòng điện cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.

B. Đường thẳng vuông góc với hai dòng điện cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.

C. Đường thẳng song song với hai dòng điện cách I1 30 cm, cách I2 20 cm.

D. Đường thẳng vuông góc với hai dòng điện cách I1 30 cm, cách I2 30 cm.

Giải pháp:

Đáp án A

Hai dòng điện ngược chiều nhau nên điểm có vectơ cảm ứng từ bằng 0 phải nằm trên đường thẳng nối hai dòng điện và đoạn I1I2 bên ngoài.

Vì I2 lớn hơn I1 nên điểm cần tìm hướng về I1

Chúng tôi có: và r2 – r1 = 10

Giải hệ trên ta được: r1 = 20 cm, r2 = 30 cm.

Trong mặt phẳng vuông góc với hai dòng điện, điểm P có PO1 = 20 cm, PO1 = 30 cm là điểm tại đó vectơ cảm ứng bằng 0.

Trong không gian, quỹ tích của P là đường thẳng song song với hai dòng điện cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.

Câu 5: Khi đặt một đoạn dây dẫn mang dòng điện vào từ trường có vectơ cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên dây dẫn sẽ

A. nằm dọc theo trục của dây dẫn.

B. vuông góc với dây dẫn.

C. vừa vuông góc với dây dẫn vừa vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

D. vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

Giải pháp:

Đáp án C

Lực từ tác dụng lên dây dẫn vuông góc với dây dẫn và vectơ cảm ứng từ (F,B,I tạo thành tam giác dương).

Câu 6: Hình vẽ nào sau đây thể hiện đúng chiều của đường cảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn vuông góc với mặt phẳng hình vẽ?

MỘT. B. C. ĐB và C.

Giải pháp:

Đáp án A

Áp dụng quy tắc vít (hoặc giữ tay phải) ⇒ chỉ có hình A là đúng.

Câu 7: Hai điểm M và N đặt gần một dòng điện thẳng dài, cảm ứng từ tại M lớn gấp 4 lần cảm ứng từ tại N. Kết luận nào sau đây là đúng?

A. rM = 4rN

B. rM = rN/4

C. rM = 2rN

D. rM = rN/2

Giải pháp:

đáp án B

Cảm ứng từ quanh một dây dẫn thẳng dài

Cho BM = 4BN ⇒

Câu 8: Một dây dẫn mang dòng điện từ trái qua phải nằm trong từ trường từ dưới lên trên thì lực từ có hướng

A. từ trái sang phải.

B. từ trong ra ngoài.

C. từ trên xuống dưới.

D. từ ngoài vào trong.

Giải pháp:

đáp án B

Áp dụng quy tắc bàn tay trái ⇒ lực từ có hướng từ trong ra ngoài.

Câu 9: Hai dây dẫn thẳng song song có chiều dài vô hạn, cách nhau a = 10 cm trong không khí, có hai dòng điện I1 = I2 = 5 A chạy ngược chiều nhau. Cảm ứng từ tại điểm M cách hai dây một khoảng a = 10 cm

A. 10-4 T.

B. 10-5 T.

C. 2.10-5 T.

D. 2.10-4 T.

Giải pháp:

đáp án B

Cảm ứng từ do I1 gây ra tại M là

Cảm ứng từ do I2 gây ra tại M là

Vì I1, I2 và M tạo thành một tam giác đều nên ∠I1MI2 bằng 60° nên góc giữa ∠B1 và ​​∠B2 là 120°

Ta có: B2 = B12 + B22 + 2.B1.B2.cos 120° = 10-5 T

Câu 10: Hai dòng điện có cường độ I1 = 6 A, I2 = 9 A chạy qua hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, ngược chiều nhau, đặt trong chân không cách nhau a = 10 cm. Cảm ứng từ tại điểm M cách I1 6 cm và cách I2 4 cm có cùng độ lớn

A. 5.10-5 T.

B. 6.10-5 T.

C. 6.5.10-5 T.

D. 8.10-5 T.

Giải pháp:

Đáp án C

Giả sử dòng điện I1 và I2 có chiều như hình vẽ. Áp dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều của vectơ cảm ứng từ do I1 và I2 gây ra tại M như hình vẽ.

Chúng tôi có:

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là

B = B1 + B2 = 2.10-5 + 4.5.10-5 = 6.5.10-5

Câu 12: Một sợi dây rất dài bị căng. Ở giữa sợi dây được uốn thành hình tròn có bán kính R = 1,5 cm. Tại ngã tư, dây được cách điện. Dòng điện chạy trên dây có cường độ 3 A. Cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn là

A. 16,6.10-5 T.

B. 6,5.10-5 T.

C. 7.10-5 T

D. 18.10-5 T.

Giải pháp:

Đáp án A

Gọi cảm ứng từ của dòng điện thẳng B1→của dòng điện tròn là B2→ Có B→ = B1→ + B2→bao gồm B1→ Và B2→ tất cả đều hướng về phía trước của mặt phẳng hình ảnh. Vì vậy, vuông góc với mặt phẳng của hình vẽ và hướng về phía trước.

Ta có: B = B1 + B2 = 2.10-7.(I/B).(π + 1) = 16.6.10-5 T

Câu 13: Một khung dây hình tròn bán kính R = 4 cm gồm 10 vòng dây. Dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cường độ I = 0,3 A. Cảm ứng từ ở tâm khung là

A. 3.34.10-5 T.

B. 4,7.10-5 T.

C. 6.5.10-5 T.

D. 3,5.10-5 T.

Giải pháp:

đáp án B

Cảm ứng từ ở tâm khung dây là

Câu 14: Cảm ứng từ B của một dòng điện thẳng tại điểm M cách dòng điện 3 cm có giá trị 2.4.10-5 (T). Tính cường độ dòng điện trong dây.

A. 0,36

B. 0,72

C. 3,6

D. 7.2

Giải pháp:

Đáp án C

Dòng điện thẳng:

Câu 15: Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm bên trong ống dây có dòng điện chạy qua nó tăng hoặc giảm bao nhiêu lần nếu số vòng dây và chiều dài ống dây đều tăng gấp 2 lần và cường độ dòng điện cường độ qua ống dây tăng lên? giảm bốn lần

A. không thay đổi

B. giảm đi 2 lần

C. giảm 4 lần

D. tăng lên 2 lần

Giải pháp:

Đáp án C

Cảm ứng từ bên trong ống

Khi N’ = 2N; tôi’ = 2tôi; ⇒ B giảm 4 lần

Câu 16: Người ta muốn tạo ra một từ trường có cảm ứng từ B = 250,10-5T bên trong một ống dây nhưng dòng điện chạy trong mỗi vòng ống dây chỉ là 2A thì trên ống đó phải có bao nhiêu vòng? Ống dài 50 cm.

A. 7490 viên đạn

B. 4790 viên đạn

C. 479 viên đạn

D. 497 viên đạn

Giải pháp:

Đáp án D

Cảm ứng từ bên trong ống

Câu 17: Ba dòng điện song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện trên được mô tả như hình vẽ. Xác định vectơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp dòng điện có ba chiều như hình vẽ. Biết I1 = I2 = I3 = 10A.

A. √2.10-4 T.

B. √3.10-4 T.

C. √5.10-4 T.

D. √6.10-4 T.

Giải pháp:

Đáp án C

Áp dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây ra:

B1→ ↑↑ B2→; B1→ ⊥ B3→.

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài B = 2,10-7.(I/r)

⇒ B1 = B2 = B3 = 10-4 T

Câu 18: Một dây dẫn hình tròn mang dòng điện cường độ 20A, tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4πμT. Nếu dòng điện qua vòng dây giảm đi 5A so với ban đầu thì cảm ứng từ ở tâm vòng dây là

A. 0,3πμT.

B. 0,5πμT.

C. 0,2πμT.

D. 0,6πμT.

Giải pháp:

Đáp án A

Cảm ứng từ ở tâm vòng dây là

Câu 19: Một dòng điện cường độ 5A chạy qua một dây dẫn thẳng dài như hình vẽ. Cảm ứng từ tại hai điểm M và N có quan hệ với nhau như thế nào? Biết rằng M và N đều cách dòng điện 4 cm, cả hai đều nằm trên mặt phẳng hình vẽ đối xứng nhau qua dây dẫn.

A. BM = BN; Hai vectơ BM và BN song song cùng chiều.

B. BM = BN; Hai vectơ BM và BN song song và ngược chiều.

C. BM > BN; Hai vectơ BM và BN song song cùng chiều.

D. BM = BN; Hai vectơ BM và BN vuông góc với nhau.

Giải pháp:

đáp án B

Ta có: B = 2.10-7.(I/r) ⇒ rM = rN ⇒ BM = BN

Áp dụng quy tắc cầm tay phải (xoay vít) ⇒ BM→; BN→ song song theo các hướng ngược nhau.

Câu 20: Ba dòng điện song song vuông góc với mặt phẳng của hình có cùng chiều với hình. ABCD là hình vuông có cạnh 10cm, I1 = I2 = I3 = 5A, xác định vectơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ 4 D của hình vuông.

A. 1,2.√3.10-5 T.

B. 2.√3.10-5 T.

C. 1.5.√2.10-5 T.

D. 2,4.√2.10-5 T.

Giải pháp:

Đáp án C

Áp dụng quy tắc ngón tay cái, ta phải xác định chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây ra: (B1→; B3→) = 90°; (B2→; B1→) = 45°;

Chuyên mục: Hóa chất
Nguồn: EGroup Chemicals

Nguyễn Lân Dũng

Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.