Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Bài 1 (trang 133 SGK Vật Lý 11): 

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Lời giải:

– Cảm ứng từ tại một điểm:

    + Tỉ lệ với cường độ dòng điện I gây ra từ trường;

    + Phụ thuộc dạng hình học của dây dẫn;

    + Phụ thuộc vào vị trí của điểm đang xét;

    + Phụ thuộc vào môi trường xung quanh.

Bài 2 (trang 133 SGK Vật Lý 11): 

Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài thay đổi thế nào khi điểm ấy dịch chuyển :

a) song song với dây?

b) Vuông góc với dây?

c) theo một đường sức từ xung quanh dây?

Lời giải:

a) Không thay đổi vì khoảng cách từ điểm đó đến dòng điện không đổi.

b) Tăng dần nếu điểm dịch chuyển đến gần dây dẫn, và giảm dần nếu điểm đó dịch chuyển ra xa dây dẫn.

c) Không đổi vì khoảng cách từ điểm đó đến dòng điện không đổi.

Bài 3 (trang 133 SGK Vật Lý 11): 

Phát biểu nào dưới đây là đúng?

Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn

A. Tỉ lệ với cường độ dòng điện

B. Tỉ lệ với chiều dài đường tròn

C. Tỉ lệ với điện tích hình tròn

D. Tỉ lệ nghich với diện tích hình tròn.

Lời giải:

Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

=> B tỉ lệ với cường độ dòng điện.

Đáp án: A

Bài 4 (trang 133 SGK Vật Lý 11): 

Phát biều nào dưới đây là đúng?

Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ

A.luôn bằng 0.

B.tỉ lệ với chiều dài ống dây.

C.là đồng đều.

D.tỉ lệ với tiết diện ống dây.

Lời giải:

Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ là đồng đều.

Đáp án: C

Bài 5 (trang 133 SGK Vật Lý 11):

 So sánh cảm ứng từ bên trong hai ống dây điện sau:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Lời giải:

Cảm ứng từ bên trong ống 1

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Cảm ứng từ bên trong ống 2

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Vậy B2 > B1

Bài 6 (trang 133 SGK Vật Lý 11): 

Hai dòng điện đồng phẳng : dòng thứ nhất thẳng dài, I1=2A; dòng thứ hai hình tròn, tâm O2 cách dòng thứ nhất 40cm, bán kính R2=20cm,I2=2A. Xác định cảm ứng từu tại O2.

Lời giải:

Cảm ứng từ tại O2 do dòng điện I1 gây ra:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Cảm ứng từ tại O2 do dòng điện I2 gây ra:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Cảm ứng từ tổng hợp tại O2:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

– Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy theo chiều kim đồng hồ(như hình 21.3a)

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

– Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy ngược chiều kim đồng hồ (như hình 21.3b).

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Đáp án: B=7,28.10-6 (T); B=5,28.10-6 (T)

Bài 7 (trang 133 SGK Vật Lý 11)

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Lời giải:

Gọi M là điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Do đó tập hợp những điểm M phải nằm trên mặt phẳng chứa hai dây dẫn I1 và I2.

Từ hình 21.4:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Do I1 > I2 nên điểm M nằm gần dây (2) hơn

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Giải(*) và (**) tìm được r1=30cm và r2=20cm.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Đáp án: cách dây thứ nhất 30cm