Vật Lí 11 Bài tập Về Từ Trường (có lời giải chi ti...

Câu 1 : Hai dòng điện thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí và cách nhau một khoảng
d = 100cm. Dòng điện chạy trong hai dây dẫn chạy cùng chiều và cùng cường độ I = 2A. Xác định cảm ứng từ B tại điểm M trong hai trường hợp sau:

Câu 2 : Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 10 cm, có dòng điện cùng chiều $I_{1} = I_{2} = I = 2, 4 A$ đi qua. Tính cảm ứng từ tại:
Câu 3 : Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32cm 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.
Câu 4 : Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32cm 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 dòng điện cách dòng điện $I_{1}$ đoạn 8cm; cách dòng điện $I_{2}$ đoạn 24cm. Tính cảm ứng từ tại M
Câu 5 : Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ $I_{1} = 6 A; I_{2} = 12 A$ chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I₁ một đoạn 5cm và cách dây dẫn mang dòng $I_{2}$ một đoạn 15 cm.

Câu 6 : Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau $d = 28, 28 c m (\approx 20 \sqrt{2} cm)$ trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây là $I_{1} = I_{2} = 1, 25 A$ . Xác định vectơ cảm ứng từ tại M cách mỗi dây
r = 20cm trong trường hợp hai dòng điện:
Câu 7 : Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10cm trong không khí, có hai dòng điện cùng chiều, có cường độ $I_{1} = 9 A; I_{2} = 16 A$ chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điếm M cách dây dẫn mang dòng $I_{1}$ một đoạn 6cm và cách dây dẫn mang dòng $I_{2}$ một đoạn 8 cm.
Câu 8 : Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí cách nhau một đoạn d = 12 cm có các dòng điện cùng chiều $I_{1} = I_{2} = I = 10 A$ chạy qua. Một điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn x.
Câu 9 : Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí cách nhau một đoạn d = 2a có các dòng điện ngược chiều cùng cường độ $I_{1} = I_{2} = I$ chạy qua.

Câu 10 : Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 15cm trong không khí, có hai dòng điện cùng chiều, có cường độ $I_{1} = 10 A, I_{2} = 5 A$ chạy qua. Xác định điểm M mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra bằng 0.
Câu 11 : Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ $I_{1} = 20 A, I_{2} = 10 A$ chạy qua. Xác định điểm N mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra bằng 0.
Câu 12 : Ba dòng điện thẳng song song vuông góc vói mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ. Xác định vectơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp cả ba dòng điện đều hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Biết $I_{1} = I_{2} = I_{3} = 10 A .$
Câu 13 : Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ. Xác định vectơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp ba dòng điện có hướng như hình vẽ. Biết $I_{1} = I_{2} = I_{3} = 10 A .$

Câu 14 : Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều như hình vẽ. Tam giác ABC đều. Xác định véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của tam giác, biết $I_{1} = I_{2} = I_{3} = 5 A$ , cạnh của tam giác bằng 10cm.
Câu 15 : Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều như hình vẽ. Tam giác ABC đều. Xác định vectơ cảm ứng từ tại tâm O của tam giác, biết $I_{1} = I_{2} = I_{3} = 5 A$ , cạnh của tam giác bằng 10cm.
Câu 16 : Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều như hình vẽ. ABCD là hình vuông cạnh 10cm, $I_{1} = I_{2} = I_{3} = 5 A$ , xác định vectơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình vuông.
Câu 17 : Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều như hình vẽ. ABCD là hình vuông cạnh 10cm, $I_{1} = I_{2} = I_{3} = 5 A$ $I_{1} = I_{2} = I_{3} = 5 A$ , xác định vectơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình vuông.

Câu 18 : Cho 4 dòng điện cùng cường độ $I_{1} = I_{2} = I_{3} = I_{4} = I = 2 A$ 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 cảm ứng từ tại tâm của hình vuông.
Câu 19 : Cho hai dòng điện $I_{1}, I_{2}$ có chiều như hình vẽ, có cường độ: $I_{1} = I_{2} = I = 2 A$ ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện là a = 2cm; b = lcm. Xác định vectơ cảm ứng từ tại M.
Câu 20 : Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt trong không khí, trùng với hai trục tọa độ vuông góc xOy. Dòng điện qua dây Ox chạy cùng chiều với chiều dương của trục tọa độ và có cường độ $I_{1} = 2 A$ , dòng điện qua dây Oy chạy ngược chiều với chiều dương của trục tọa độ và có cường độ $I_{2} = 3 A$ . Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm A có tọa độ x = 4cm và y = -2cm.
Câu 21 : Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt trong không khí, trùng với hai trục tọa độ vuông góc xOy. Dòng điện qua dây Ox chạy ngược chiều với chiều dương của trục tọa độ và có cường độ $I_{1} = 6 A$ , dòng điện qua dây Oy chạy cùng chiều với chiều dương của trục tọa độ và có cường độ $I_{2} = 9 A$ . Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M có tọa độ x = 4 cm và y = 6 cm.

Câu 22 : Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt trong không khí, trùng với hai trục toạ độ vuông góc xOy. Dòng điện qua các dây dẫn đều cùng chiều với chiều dương của trục tọa độ và có cùng cường độ $I_{1} = I_{2} = 12 A$ . Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm A có tọa độ x = -6 cm và y = -4 cm
Câu 23 : Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí vuông góc nhau (cách điện với nhau) và nằm trong cùng một mặt phẳng như hình vẽ. Cường độ dòng điện qua hai dây dẫn $I 1 = 2 A; I 2 = 10 A .$
Câu 24 : Một vòng dây tròn đặt trong chân không có bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A.
Câu 25 : Một khung dây tròn đặt trong chân không có bán kính R = 12cm mang dòng điện I = 48A. Biết khung dây có 15 vòng. Tính độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây.

Câu 26 : Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn, bán kính R = 20cm như hình vẽ. Dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ 5A. Xác định cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn.
Câu 27 : Một ống dây đặt trong không khí sao cho trục ống dây vuông góc với mặt phẳng kinh tuyến từ. Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất $B_{0} = {2.10}^{- 5} T$ . Ống dây dài 50cm được quấn một lớp vòng dây sát nhau. Trong lòng ống dây có treo một kim nam châm.
Câu 28 : Dùng một dây đồng đường kính d = 0,5mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình trụ để làm một ống dây (Xôlenoit), các vòng dây quấn sát nhau. Cho dòng điện có I = 0,4A chạy qua ống dây. Xác định cảm ứng từ trong ống dây.
Câu 29 : Dùng một dây đồng đường kính 0,8mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình trụ có đường kính 2cm, chiều dài 40cm để làm một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Muốn từ trường có cảm ứng từ bên trong ống dây bằng $l, {76.10}^{- 8} Ω m$ thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng $l, {76.10}^{- 8} Ω m$

Câu 30 : 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.
Câu 31 : 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?
Câu 32 : Một dây dẫn đường kính tiết diện d = 0,5mm được phủ một lớp sơn cách điện mỏng và quấn thành một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Cho dòng điện có cường độ I = 2A chạy qua ống dây. Xác định cảm ứng từ tại một điểm trên trục trong ống dây.
Câu 33 : Cho dòng điện cường độ I = 0,15A chạy qua các vòng dây của một ống dây, thì cảm ứng từ bên trong ống dây là $B = {35.10}^{- 5} T$ . Ống dây dài 50cm. Tính số vòng dây của ống dây.

Câu 34 : Dùng một dây đồng có phủ một lóp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình trụ dài
L = 50 cm, có đường kính d = 4 cm để làm một ống dây. Sợi dây quấn ống dây có chiều dài l = 314cm và các vòng dây được quấn sát nhau. Hỏi nếu cho dòng điện cường độ I = 0,4A chạy qua ống dây, thì cảm ứng từ bên trong ống dây bằng bao nhiêu?
Câu 35 : Một electron bay vào trong từ trường đều với vận tốc ban đầu vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Biết $v = {2.10}^{5} m / s$ , B = 0,2T. Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron.
Câu 36 : Một prôtôn bay vào trong từ trường đều theo phương làm với đường sức từ một góc 30° với vận tốc $3 . 10^{7} m / s$ , từ trường có cảm ứng từ 1,5T. Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên prôtôn.
Câu 37 : Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB = 10cm; BC = 20cm, có dòng điện I = 4A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây như hình vẽ. Biết B = 0,04T. Xác định các vectơ lực từ do từ trường đều tác dụng lên các cạnh của khung dây.

Câu 38 : Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB = 10cm; BC = 20cm, có dòng điện I = 5A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây và hợp với cạnh AD một góc $α = 30^{0}$ như hình vẽ. Biết B = 0,02T. Xác định các vectơ lực từ do từ trường đều tác dụng lên các cạnh AB và AD.
Câu 39 : Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song và một khung dây hình chữ nhật cùng nằm trong một mặt phẳng đặt trong không khí và có các dòng điện chạy qua như hình vẽ. Biết $I_{1} = 12 A; I_{2} = 15 A; I_{3} = 4 A$ ; a = 20cm; b = 10cm; AB = 10cm; BC = 20cm. Xác định lực từ do từ trường của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh BC của khung dây.
Câu 40 : Một electron sau khi đi qua hiệu điện thế tăng tốc $Δ ϕ = 40 V$ , bay vào một vùng từ trường đều có hai mặt biên phẳng song song, bề dày h = 10cm. Vận tốc của electron vuông góc với cảm ứng từ B lẫn hai biên của vùng. Với giá trị nhỏ nhất $B_{m i n}$ của cảm ứng từ bằng bao nhiêu thì electron không thể bay xuyên qua vùng đó? Cho biết tỷ số độ lớn điện tích và khối lượng của electron là $γ = l, {76.10}^{11} C / k g$ .
Câu 41 : Một electron chuyển động trong một từ trường đều có cảm ứng từ $B = {5.10}^{- 3} T$ , theo hướng hợp với đường cảm ứng từ một góc $α = 60^{0}$ . Năng lượng của electron bằng $W = 1, {64.10}^{- 16} J$ . Trong trường hợp này quỹ đạo của electron là một đường đinh ốc. Hãy tìm: vận tốc của electron; bán kính của vòng đinh ốc và chu kì quay của electron trên quỹ đạo, và bước của đường đinh ốc.