Bài 20

BÀI TẬP Töø tröôøng

I. MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI
TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG Để giải BT về từ trường cần

những kiến thức cơ bản nào?
Những kiến thức cơ bản về từ trường
- Mô tả từ trường
- Lực từ
- Cảm ứng từ

- Dòng điện xoay chiều
- Sóng điện từ

1. Lưu ý khi giải bài tập định tính
- Mô tả tính chất từ trường

- Xác định phương chiều của vecto B
- Xác định phương chiều của Lực từ
- Xác định phương chiều dòng điện cảm ứng, ĐK xuất hiện Icư
- Mô tả quá trình lan truyền sóng điện từ
- Giải thích ứng dụng của lực từ, hiện tượng cảm ứng điện từ trong
đời sống, kỹ thuật

I. MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI
TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG
2. Lưu ý khi giải bài tập định lượng.
Vận dụng công thức

- Xác định lực từ

- Xác định suất điện động cảm ứng, suất điện động cảm ứng của
máy phát điện
- mối quan hệ giữa các giá trị hiệu dụng của dòng điện XC trong
MBA
3. Lưu ý khi giải bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị.
Vận dụng kiến thức, kỹ năng trong thí nghiệm

- Tiến hành TN
- Xử lý số liệu TN

- Thu thập kết quả TN
- Phân tích đồ thị

Cần chọn trục toạ độ, đơn vị phù hợp

II. BÀI TẬP VÍ DỤ
VD 1: Đưa một nam châm lại gần vòng dây như
hình vẽ. Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng
trong vòng dây và cho biết vòng dây sẽ chuyển
động về phía nào ? Tại sao ?
Giải:

- Cảm ứng từ B đi ra từ cực N (Bắc) của nam
châm xuyên qua vòng dây hướng sang phải


Bc

- Nam châm tiến gần vòng dây nên từ thông qua
vòng dây tăng. Theo ĐL Len-xơ, dòng điện cảm

ứng icư xuất hiện 
trong vòng dây sinh ra một từ
B
trường cảm ứng Bc chống lại sự tăng từ thông.
Icư
Vậy từ trường cảm ứng có B ngược chiều với
-Áp dụng QT nắm tay phải suy ra chiều dòng điện cảm ứng Icư như hình vẽ.
Bc
sinh ra bởi dòng Icư trên vòng dây nên vòng dây như một nam châm có mặt
N (Bắc) vòng dây đối diện cực N của nam châm, chúng đẩy nhau làm vòng
dây chuyển động ra xa, cùng chiều chuyển động của nam châm.

II. BÀI TẬP VÍ DỤ

VD 2: Một dây dẫn chiều dài 10cm đặt trong từ trường đều có cảm
ứng từ B = 5.10-2 T. Cho dòng điện cường độ 10A chạy qua dây dẫn
a)Xác định
 lực từ tác dụng lên dây dẫn đặt vuông góc với cảm ứng từ
? B
b)Khi lực từ tác dụng có độ lớn bằng 0,043N, xác định góc giữa cảm
ứng từ với
B chiều dòng điện ?
I
a)
Lực
từ
có
đặc
điểm:
F
Giải:
ℓ
- đặt tại trung điểm dây ℓ


- Phương vuông góc với cả dây ℓ và B
B


- chiều theo quy tắc bàn tay trái

F
- Độ lớn: F B.I ..sin( B, )  F 5.10 2.10.0,1.sin(900 )
 F 0, 05 N



F
0, 043
b) F B.I ..sin( B, )  sin( B, ) 
 sin( B, ) 
0,86
2
B.I .
5.10 .10.0,1

 ( B, ) 600

II. BÀI TẬP VÍ DỤ

VD 3: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 20 cm2, được quấn
N = 100 vòng như hình vẽ, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh
một trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều có cảm
 ứng
từ B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 lúc vecto pháp tuyến
 n của
diện tích S của khung cùng chiều với vecto cảm ứng từ B và chiều
dương là chiều quay của khung.
a) Viết biểu thức xác định từ thông qua khung dây ?
b) Viết biểu thức xác định suất điện động xuất hiện trong khung ?

Giải: a) Viết Ф(t). Tốc độ góccủa khung : ω = 2π.n = 2π.50 = 100(rad/s)

Biểu thức :   NBS .cos( B, n )   NBS .cos(t   0 )
 
Tại t = 0 : ( B, n )  0 0    NBS .cos(t )

  100.0,1.20.10  4.cos(100 t ) Wb
  0, 02 cos(100 t ) Wb

b) Viết e(t) . e  d     e 100 .0, 02.sin(100 t ) V

dt

 e 2 .sin 100 t  V

III. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1: Đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật có
dòng điện chạy qua trong từ trường, sao cho mặt
phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ
như hình vẽ thì lực từ:

A. Làm dãn khung.

B. Làm khung dây quay.

C. Làm nén khung.

D. Không tác dụng lên khung.

Câu 2. Đặt một thanh
nam châm thẳng lại
gần một khung dây
kin ABCD như hình
vẽ. Xác định chiều cuả
dòng điện cảm ứng
xuất hiện trong khung
khi đưa nam châm lại
gần khung dây ?

Giải:
I

C
B

B

D
A

C

 I
Bc B

I
A

D

I

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 3: Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích S = 40cm2 đặt trong
từ trường đềucó cảm ứng từ B = 0,1 T. Mặt phẳng vòng dây hợp với
cảm ứng từ B một góc 300 . Tính từ thông qua S ? n
Giải:

 
 BS .cos( B, n )

  0,1.40.10 4.cos(900  300 )

  2.10 4 (Wb)

300


B

Câu 4: Ảnh sau đây là hình chụp thí nghiệm đo lực từ của một nam châm vĩnh cửu
tác dụng lên đoạn dây dẫn đặt trong từ trường. Biết dây dẫn được cố định vào giá
thí nghiệm (1) sao cho phương của đoạn dây dẫn (2) nằm ngang vuông góc với
vecto cảm ứng từ của nam châm (3) và không chạm vào nam châm nằm trên cân.
Số liệu thí nghiệm thu được như trong bảng sau đây. Trong đó ℓ là đoạn chiều dài
dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường, F là độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn
dây dẫn, I là cường độ dòng điện
a) Vì sao sử dụng cân điện tử như trong
hình có thể xác định được độ lớn lực từ
tác dụng lên đoạn dây ?
b) Từ số liệu trong bảng hãy tính cảm
ứng từ B của nam châm ?

I (A)

2,5

5,1

10,1

20,2

5,1

10,1

ℓ (m)

1,2

1,2

1,2

1,2

0,7

0,7

F (N)

0,008

0,015

0,030

0,060

0,009

0,017

Giải câu 4:
a) Cơ chế sử dụng cân điện tử trong TN
- Cân điện tử có thể đo được trọng lượng của vật
đặt trên nó.
- Khi không có dòng điện chạy qua dây dẫn, cân
điện tử chỉ đo được trọng lượng của dây dẫn và
giá đỡ.
- Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, lực từ tác
dụng lên dây dẫn sẽ làm tăng trọng lượng của hệ
thống dây dẫn + giá đỡ.
- Độ tăng trọng lượng này chính là độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn.


b) Tính cảm ứng từ B của nam châm. Góc ( B, ) 900


F
F B.I .sin( B, )  B 

I .

Giải câu 4:


F

B

F

B
.
I
.

sin(
B
,

)
(1)
b) Tính cảm ứng từ B của nam châm.
I .
- Giá trị cảm ứng từ B trung bình, sai số
B  B2  ......  BN
BN  BN  B
B 1
N

B B B

I (A)

2,5

5,1

10,1

20,2

5,1

10,1

ℓ (10-2m)

1,2

1,2

1,2

1,2

0,7

0,7

F (N)

0,008

0,015

0,030

0,060

0,009

0,017

B (T)

0,267

0,245

0,248

0,249

0,252

0,240

B

0, 267  0, 245  0, 248  0, 249  0, 252  0, 240
 B 0, 250 (T)
6

B (T)

0,267

0,245

0,248

0,249

0,252

0,240

∆B (T)

0,017

0,005

0,002

0,001

0,002

0,010

B1  B2  ......  BN
 B 0, 006 (T)
B 
N

 B 0, 250 0, 006 (T)

Choïn caâu hoûi

Caâu 1

Töông taùc töø laø töông taùc :
A. Giöõa nam chaâm vôùi nam chaâm
B. Giöõa nam chaâm vôùi doøng ñieän.
C. Giöõa doøng ñieän vôùi doøng ñieän.
D. Taát caû ñeàu ñuùng.
Choïn caâu

Ñaùp aùn

Caâu 2
Tính chaát cô baûn cuûa töø tröôøng :
A. Taùc duïng löïc leân doøng ñieän.
B. Taùc duïng löïc leân nam chaâm.
C. Taùc duïng löïc leân caùc haït mang ñieän
chuyeån ñoäng.
D. Taát caû ñeàu ñuùng.
•

Choïn caâu

Ñaùp aùn

•

• Caâu 3
Töông taùc giöõa ñieän tích q1 ñöùng yeân vaø
ñieän tích q2 chuyeån ñoäng laø :
A. Töông taùc töø.
B. Töông taùc ñieän.
C. Töông taùc ñieän vaø töông taùc töø.
D. Caû 3 caâu treân ñeàu sai.

•
Choïn caâu

Ñaùp aùn

•

•
•
•

• Caâu 4
Coâng thöùc tính löïc töø taùc duïng leân moät ñoaïn
daây daãn mang doøng ñieän ñaët vuoâng goùc vôùi töø
tröôøng ñeàu:
A. F = B.I.ℓ
B. F = B.I.ℓ. cosα
C. F = B.ℓ. cosα
D. F = B.I.ℓ.sinα

Choïn caâu

Ñaùp aùn

• Caâu 5
• Cho moät daây daãn thaúng daøi coù doøng ñieän
chaïy qua nhö hình veõ, hai ñieåm M, N ñoái
xöùng nhau qua O naèm treân daây daãn ; M,
N naèm trong cuøng moät maët phaúng qua O
vuoâng goùc vôi daây daãn. Tìm caâu SAI :
A. M, N naèm treân cuøng moät ñöôøng caûm
öùng töø.
B. BM = - BN
C. BM = BN
Choïn caâu
Ñaùp aùn
D. Taát caû ñeàu sai.

•

•
•

•

Caâu 6

Tìm caâu SAI :
Hai daây daãn ñaët song song nhau thì :
A. Chuùng seõ huùt nhau neáu doøng ñieän qua
chuùng laø cuøng chieàu.
B. Chuùng seõ ñaåy nhau neáu doøng ñieän qua
chuùng laø ngöôïc chieàu.
C. Chuùng seõ huùt nhau neáu doøng ñieän qua
chuùng laø ngöôïc chieàu.
D. Seõ khoâng töông taùc neáu chæ coù moät daây
daãn mang doøng ñieän.
Choïn caâu

Ñaùp aùn

•

•
•

•

•

Caâu 7
Ñaët moät khung daây troøn trong moät töø
tröôøng ñeàu. Töø thoâng göûi qua khung daây
seõ KHOÂNG thay ñoåi khi :
A. Boùp meùo khung daây.
B. Cho khung daây chuyeån ñoäng tònh tieán
trong töø tröôøng theo moät phöông khoâng
ñoåi.
C. Quay khung daây quanh truïc OO'
truøng vôùi ñöôøng kính cuûa khung.
D. Taát caû ñeàu ñuùng.
Choïn caâu
Ñaùp aùn

Caâu 8
Haõy chæ ra caâu SAI veà chieàu doøng dieän
caûm öùng trong khung daây khi di chuyeån
nam chaâm theo chieàu muõi teân:
i

i

N
S

A

B

i

i

N

S

S

N

N
S

C

D

Choïn caâu

Ñaùp aùn