Nhằm giúp các em củng cố kiến thức chương Từ trường trong chương trình Vật Lý 11, HOC247 đã sưu tầm và biên soạn lại một cách chi tiết và rõ ràng tài liệu Lý thuyết và bài tập về Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt gồm phần lý thuyết và bài tập vận dụng để các em có thể rèn luyện kỹ năng giải bài tập. Hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích với các em.
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN
CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
I. LÝ THUYẾT
1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
- Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn.
- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 1.
- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn một khoảng r:
\(B = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{r}\)
Quy tắc nắm tay phải 1: Tay phải nắm lấy vòng dây sao cho ngón cái choãi ra là chiều dòng điện, khi đó các ngón tay trỏ chỉ hướng theo chiều của đường sức từ.
2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
- Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu, còn các đường khác là những đường cong có chiều dài đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.
- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2.
- Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây bán kính R:
\(B = 2\pi {.10^{ - 7}}\frac{I}{R}\)
Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì:
\(B = 2\pi {.10^{ - 7}}.N\frac{I}{R}\)
Quy tắc nắm tay phải 2: Tay phải nắm lấy vòng dây sao cho các ngón tay trỏ hướng theo chiều dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra là chiều của đường sức từ.
3. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
- Trong ống dây, các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau.
- Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2.
- Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây:
\(B = 2\pi {.10^{ - 7}}nI = 2\pi {.10^{ - 7}}.\frac{N}{l}I\)
Trong đó:
N là tổng số vòng dây.
l là độ dài hình trụ
n là số vòng dây quấn trên một đơn vị độ dài của lõi
4. Từ trường của nhiều dòng điện
Nguyên lí chồng chất: Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các vectơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy.
\(\overrightarrow B = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} + ... + \overrightarrow {{B_n}} \)
II. TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
Câu 1: Đường sức từ của từ trường tạo ra bởi dòng điện
A. thẳng dài là các đường thẳng song song với dòng điện
B. tròn là các đường tròn đồng tâm có tâm trùng với tâm của dòng điện tròn
C. tròn là các đường thẳng song song và cách đều nhau
D. thẳng dài là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn
Câu 2: 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 lần lượt là B1 và B2 thì
A. B1 = 2B2
B. B1 = 4B2
C. B2 = 2B1
D. B2 = 4B1.
Câu 3: Dòng điện I = 1,0 A chạy trong dây dẫn thẳng dài. Độ lớn của cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn 10 cm có độ lớn là
A. 2.10-8 T
B. 4.10-6 T
C. 2.10-6 T
D. 4.10-7 T
Câu 4: Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ 5 A cảm ứng từ đo được là 31,4.10-6 T. Đường kính của dòng điện đó là
A. 10 cm B. 20 cm
C. 22 cm D. 26 cm
Câu 5: Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện I chạy qua. Hai điểm M và N nằm trong cùng một mặt phẳng chứa dây dẫn, đối xứng với nhau qua dây. Kết luận nào sau đây không đúng?
A. Cảm ứng từ tại M và N giống nhau.
B. M và N nằm trên một đường sức từ.
C. Cảm ứng từ tại M và N ngược chiều.
D. Cảm ứng từ tại M và N cùng độ lớn.
----------
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Lý thuyết và bài tập về Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt môn Vật Lý 11 năm 2020, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống hoc247.net chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!
Chúc các em học tập thật tốt!
