Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11 nâng cao
- Giải Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
C1 trang 130 SGK: Hãy xác định chiều dòng điện trên hình 21.2b
Trả lời:
Theo quy tắc nắm tay phải, dòng điện trong dây dẫn có chiều từ phải sang trái như hình vẽ.
C3 trang 132 SGK: Cho hai dòng điện I1 = I2 = 6A chạy trong hai dây dẫn dài, song song cách nhau 30cm theo cùng một chiều như hình 21.5. Tìm một điểm trên đoạn O1O2 trong đó cảm ứng tư tổng hợp bằng 0.
Trả lời:
Do hai dây dẫn mang dòng điện cùng chiều nên vị trí mà tại điểm đó có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 phải nằm trên đoạn O1O2 như hình 21.5
Ta có:
Suy ra B1 = B2 mà I1 = I2
Vây tại trung điểm của đoạn O1O2 thì cảm ứng từ tổng hợp bằng không.
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:
Cảm ứng từ tại một điểm M trong từ trường của dòng điện thẳng dài được tính bằng công thức:
a) Khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây thì B không thay đổi vì khoảng cách từ điểm đó đến dòng điện không đổi.
b) Khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây thì B:
+ Tăng dần nếu điểm dịch chuyển đến gần dây dẫn do r giảm
+ giảm dần nếu điểm đó dịch chuyển ra xa dây dẫn do r tăng.
c) Khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây thì B 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
=> 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:
Lời giải:
Cảm ứng từ bên trong ống 1
Cảm ứng từ bên trong ống 2
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:
Cảm ứng từ tại O2 do dòng điện I2 gây ra:
Cảm ứng từ tổng hợp tại O2:
+ Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy theo chiều kim đồng hồ (như hình 21.6a)
Khi này 
+ Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy ngược chiều kim đồng hồ (như hình 21.6b).
Khi này 
B có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai dòng điện, chiều hướng ra (cùng chiều với B2).
Bài 7 (trang 133 SGK Vật Lý 11) Hai dòng điện I1 = 3A; I2 = 2A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song cách nhau 50cm theo cùng một chiều. Xác định những điểm tại đó B = 0.
Lời giải:
Gọi M là điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0.
Ta có: 
Suy ra: 
Do đó tập hợp những điểm M cần tìm phải nằm trên mặt phẳng chứa hai dây dẫn I1 và I2.
Từ hình 21.5:
+ Nếu M nằm ngoài khoảng cách giữa dây (1) và dây (2) thì: 
+ Nếu M nằm giữa khoảng cách dây (1) và dây (2) thì: 
Do I1 > I2 nên điểm M nằm gần dây (2) hơn.
Ta có: r1 + r2 = 50cm (∗)
Thay (∗∗) vào (∗) ta tìm được r1 = 30cm và r2 = 20cm
Vậy: tập hợp những điểm M có B = 0 là đường thẳng thuộc mặt phẳng chứa dây (1) và dây (2), nằm giữa dây (1) và dây (2), cách dây I1 30cm, dây I2 20cm
Đáp án: cách dây thứ nhất 30cm