Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:
Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện bằng 3 cách: có lực tác dụng lên một dòng điện khác đặt cạnh nó, hoặc có lực tác dụng lên một kim nam châm đặt cạnh nó, hoặc có lực tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động dọc theo nó.
=> Phương án D - (có lực tác dụng lên một hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh nó.) là sai
Tính chất cơ bản của từ trường là:
Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.
Từ phổ là:
Từ phổ là hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường.
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Ta có các tính chất của đường sức từ là:
- Qua bất kỳ điểm nào trong từ trường ta cũng có thể vẽ được một đường sức từ.
- Qua một điểm trong từ trường ta chỉ có thể vẽ được một đường sức từ, tức là các đường sức từ không cắt nhau.
- Đường sức mau ở nơi có cảm ứng từ lớn, đường sức thưa ở nơi có cảm ứng từ nhỏ.
- Các đường sức từ là những đường cong kín.
=> A, C, D – đúng
B – sai vì đường sức từ là những đường con kín
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Từ trường đều là từ trường có:
Từ trường đều là từ trường có các đường sức song song và cách đều nhau, cảm ứng từ tại mọi nơi đều bằng nhau.
=> A, B, D - đúng
Phát biểu nào dưới đây là đúng? Cho một đoạn dây dẫn mang dòng điện I đặt song song với đường sức từ, chiều của dòng điện ngược chiều với chiều của đường sức từ.
Áp dụng công thức \(F = BIl\sin \alpha \) ta thấy khi dây dẫn song song với các đường cảm ứng từ thì \(\alpha = 0 \to \sin \alpha = 0 \to F = 0\)
=> nên khi tăng cường độ dòng điện thì lực từ vẫn bằng không.
Một đoạn dây dẫn dài $5{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ $0,75{\rm{ }}\left( A \right)$. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là ${3.10^{ - 2}}\left( N \right)$. Cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn là:
Áp dụng công thức \(F = BIl\sin \alpha \)
Với \(\left\{ \begin{array}{l}\alpha = {90^0}\\l = 5cm = 0,05m\\I = 0,75A\\F = {3.10^{ - 2}}N\end{array} \right.\)
Ta suy ra : Cảm ứng từ của từ trường đó : \(B = \dfrac{F}{{Il\sin \alpha }} = \dfrac{{{{3.10}^{ - 2}}}}{{0,75.0,05.\sin {{90}^0}}} = 0,8T\)
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì
Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì lực từ tác dụng lên mọi phần của đoạn dây.
Một đoạn dây dẫn thẳng $MN$ dài $6{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ có dòng điện $I{\rm{ }} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$ đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $B = 0,5\left( T \right)$. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn $F = 7,{5.10^{ - 2}}\left( N \right)$. Góc \(\alpha \) hợp bởi dây $MN$ và đường cảm ứng từ là:
Áp dụng công thức \(F = BIl\sin \alpha \)
Với \(\left\{ \begin{array}{l}l = 6cm = 0,06m\\I = 5A\\B = 0,5T\\F = 7,{5.10^{ - 2}}N\end{array} \right.\)
Ta suy ra :
\(\begin{array}{l}\sin \alpha = \dfrac{F}{{BIl}} = \dfrac{{7,{{5.10}^{ - 2}}}}{{0,5.5.0,06}} = 0,5\\ \to \alpha = {30^0}\end{array}\)
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 :
Ta có biểu thức tính cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm trong từ trường, cách dòng điện một khoảng $r$ là : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$
=> Cảm ứng từ tại $M$ và $N$ là: \(\left\{ \begin{array}{l}{B_M} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{{{r_M}}}\\{B_N} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{{{r_N}}}\end{array} \right.\)
Theo đầu bài, ta có : \({r_M} = 2{r_N}\)
\( \to \dfrac{{{B_M}}}{{{B_N}}} = \dfrac{{{r_N}}}{{{r_M}}} = \dfrac{1}{2}\)
Dòng điện $I = 1\left( A \right)$ chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm $M$ cách dây dẫn $10{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ có độ lớn là:
Ta có: biểu thức tính cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm trong từ trường, cách dòng điện một khoảng $r$ là : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$
Thay \(\left\{ \begin{array}{l}I = 1A\\r = 10cm = 0,1m\end{array} \right.\) ta được: \(B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{1}{{0,1}} = {2.10^{ - 6}}T\)
Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ $5{\rm{ }}\left( A \right)$ cảm ứng từ đo được là $31,{4.10^{ - 6}}\left( T \right)$. Đường kính của dòng điện đó là:
Ta có cảm ứng từ tại tâm của khung dây tròn bán kính $R$ là : $B = 2.\pi {.10^{ - 7}}\dfrac{I}{R}$
Thay \(\left\{ \begin{array}{l}I = 5A\\B = 31,{4.10^{ - 6}}T\end{array} \right.\) ta suy ra : \(R = \dfrac{{2\pi {{.10}^{ - 7}}.I}}{B} = \dfrac{{2\pi {{.10}^{ - 7}}.5}}{{31,{{4.10}^{ - 6}}}} = 0,1m = 10cm\)
=> Đường kính của dòng điện đó là : \(d = 2R = 2.10 = 20cm\)
Một dòng điện có cường độ $I{\rm{ }} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$ chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm $M$ có độ lớn $B{\rm{ }} = {\rm{ }}{4.10^{ - 5}}\left( T \right)$. Điểm $M$ cách dây một khoảng:
Ta có biểu thức tính cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm trong từ trường, cách dòng điện một khoảng $r$ là : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$
Thay \(\left\{ \begin{array}{l}I = 5A\\B = {4.10^{ - 5}}T\end{array} \right.\)
Ta suy ra: \(r = \dfrac{{{{2.10}^{ - 7}}I}}{B} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 7}}.5}}{{{{4.10}^{ - 5}}}} = 0,025m = 2,5cm\)
Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài. Tại điểm $A$ cách dây $10{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ cảm ứng từ do dòng điện gây ra có độ lớn ${2.10^{ - 5}}\left( T \right)$. Cường độ dòng điện chạy trên dây là:
Ta có biểu thức tính cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm trong từ trường, cách dòng điện một khoảng $r$ là : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$
Thay \(\left\{ \begin{array}{l}r = 10cm = 0,1m\\B = {2.10^{ - 5}}T\end{array} \right.\)
Ta suy ra: \(I = \dfrac{{B.r}}{{{{2.10}^{ - 7}}}} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 5}}.0,1}}{{{{2.10}^{ - 7}}}} = 10A\)
Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau $32{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ trong không khí, cường độ dòng điện chạy trên dây $1$ là ${I_1} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$, cường 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 ${I_2}$ một đoạn $8{\rm{ }}\left( {cm} \right)$. Để cảm ứng từ tại $M$ bằng không thì dòng điện ${I_2}$ có :
- Bước 1:
- Bước 2:
Ta có:
- Cảm ứng từ do dòng điện ${I_1}$ gây ra tại điểm $M$ có độ lớn ${B_1} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}}$
- Cảm ứng từ do dòng điện ${I_2}$ gây ra tại điểm $M$ có độ lớn ${B_2} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}}$
- Bước 3:
- Để cảm ứng từ tại $M$ là $B{\rm{ }} = {\rm{ }}0$ thì hai vectơ ${\overrightarrow B _1}$ và ${\overrightarrow B _2}$ phải cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn.
\(\begin{array}{l}{B_1} = {B_2} \leftrightarrow {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}}\\ \to {I_2} = {I_1}\dfrac{{{r_2}}}{{{r_1}}} = 5.\dfrac{8}{{32 + 8}} = 1A\end{array}\)
Để cảm ứng từ tại $M$ bằng không thì dòng điện ${I_2} = 1A$ và ngược chiều với ${I_1}$
Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau $32{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ trong không khí, dòng điện chạy trên dây $1$ là ${I_1} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$, dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1. Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn là:
- Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây có ${r_1} = {\rm{ }}{r_2} = {\rm{ }}16{\rm{ }}\left( {cm} \right)$
- Cảm ứng từ do dòng điện ${I_1}$ gây ra tại điểm $M$ có độ lớn ${B_1} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}} = {\rm{ }}6,{25.10^{ - 6}}\left( T \right)$
- Cảm ứng từ do dòng điện I2 gây ra tại điểm M có độ lớn ${B_2} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}} = {\rm{ }}1,{25.10^{ - 6}}\left( T \right)$
- Theo nguyên lí chồng chất từ trường, cảm ứng từ tại $M$ là $\overrightarrow B = {\overrightarrow B _1} + {\overrightarrow B _2}$, do $M$ nằm trong khoảng giữa hai dòng điện ngược chiều nên hai vectơ ${\overrightarrow B _1}$và ${\overrightarrow B _2}$cùng hướng
Ta suy ra: $B{\rm{ }} = {\rm{ }}{B_1} + {\rm{ }}{B_2} = {\rm{ }}7,{5.10^{ - 6}}\left( T \right)$
Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với:
* Dây dẫn mang dòng điện tương tác với:
- Các điện tích chuyển động
- Nam châm đứng yên
- Nam châm chuyển động
* Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với các điện tích đứng yên
Một đoạn dây dẫn có dòng điện I nằm ngang đặt trong từ trường có các đường sức từ thẳng đứng từ trên xuống như hình vẽ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều:
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta được lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có phương nằm ngang hướng từ phải sang trái.
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Ta có:
Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
=> A, B, D – đúng
C – sai vì chiều của lực từ không phụ thuộc vào độ lớn của cường độ dòng điện
Một dây dẫn thẳng có dòng điện I đặt trong vùng không gian có từ trường đều như hình vẽ. Lực từ tác dụng lên dây có :
Áp dụng quy tắc bàn tay trái :
* Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
Ta có lực từ có phương ngang và hướng sang trái
