Bài giảng Vật lí 11 - Chương IV: Từ trường

 CHƯƠNG IV:TỪ TRƯỜNG 
 A. Tóm tắt lý thuyết .
 I / Các định nghĩa 
 1 - Từ trường : 
 •Đ/N: Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực 
 từ tác dụng lên nam châm hay một dòng điện đặt trong nó .
 •Đặc trưng của từ trường là cảm ứng từ ký hiệu là B
 đơn vị của cảm ứng từ là T ( Tesla)
•Quy ước : Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam - Bắc của kim nam châm cân bằng tại điểm đó
2 - Đường sức từ :
•Đ/N : đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có 
hướng trùng với hướng của của từ trường tại điểm đó.
•Tính chất : 
•Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ. 
•Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở 2 đầu. 
•Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định ( quy tắc nắm tay phải , quy tắc vào Nam ra 
Bắc).
•Quy ước : Vẽ các đường cảm ứng từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức dày và chỗ nào từ 
trường yếu thì các đường sức từ thưa . BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 3: Câu nào dưới đây nói về đường sức từ là không đúng ?
A. Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm đều có phương trùng
phương của từ trường tại điểm đó.
B. Có thể quan sát sự phân bố các đường sức từ bằng thí nghiệm từ phổ khi rắc nhẹ các mạt sắt nhỏ lên mặt tấm nhựa
phẳng đặt trong từ trường, nếu mặt phẳng của tấm nhựa trùng với mặt phẳng chứa các đường sức.
C. Các đường sức từ của dòng điện thẳng dài là các đường tròn nằm trong các mặt phảng vuông góc với dòng điện thẳng,
có tâm nằm trên đòng điện và có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
D. Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu và được quy ước vẽ sao cho chỗ nào từ
trường càng mạnh thì các đường sức từ càng mau (hoặc xít nhau) hơn.
Đáp án C
Câu 4: Câu nào dưới đây nói về lực từ là không đúng ?
A. Lực từ tương tác giữa hai thanh nam châm có các cực cùng tên đặt thẳng hàng đối diện sát nhau là các lực đẩy cùng
phương ngược chiều.
B. Lực từ tương tác giữa hai dây dẫn thẳng song song đặt gần nhau có dòng điện không đổi cùng chiều chạy qua là các
lực đẩy vuông góc với hai dây.
C. Lực từ do nam châm tác dụng lên dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua có thể là lực đẩy hoặc hút tuỳ thuộc
chiều dòng điện và chiều từ trường.
D. Lực từ tác dụng lên hai dây dẫn thẳng song song đặt gần nhau có dòng điện không đổi ngược chiều chạy qua là các
lực đẩy vuông góc với hai dây.
Đáp án B BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Phát biểu nào dưới đây sai? Lực từ tác dụng nên phần tử dòng điện
A. Vuông góc với phần tử dòng điện. B. Cùng hướng với từ trương
C. Tỉ lệ với cường độ dòng điện D. Tỉ lệ với cảm ứng từ
Đáp án: B
Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện luôn vuông góc với véctơ cảm ứng từ B =>câu sai B.
Câu 2: Phát biểu nào dưới đây là đúng? Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường
A. Vuông góc với đường sức từ. B. Nằm theo hướng của đường sức từ.
C. Nằm theo hướng của lực từ. D. Không có hướng xác định.
Đáp án: B
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường nằm theo hướng của đường sức từ. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 3: Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với véc - tơ 
cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 A. Lực từ tác dụng lên đoạn 
dây dẫn đó là 3.10-2 N. Độ lớn cảm ứng từ của từ trường là
A. 0,4 T. B. 0,6 T. C. 0,8 T. D. 1,2 T.
Đáp án C
 Câu 4: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,5 m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với véc -
 tơ cảm ứng từ một góc 45°. Biết cảm ứng từ B = 2.10-3 T và dây dẫn chịu lực từ F = 4.10-2 N. 
 Cường độ dòng điện trong dây dẫn là
 A. 20 A. B. 20√2 A. C. 40√2 A. D. 40 A.
 Đáp án C CHƯƠNG IV:TỪ TRƯỜNG 
III/ Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt.
2/ Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn.
 Vectô caûm öùng töø B taïi taâm O cuûa voøng daây:
 ❖Ñieåm ñaët: Taïi taâm O
 0
 1 0 02
 ❖Phöông:Vuoâng goùc vôùi maët .
 phaúng chöùa doøng ñieän
 ❖Chieàu: quy tắc nắm tay phải 
 ngược.
 I Trong ñoù: 
 ❖Ñoä lôùn: B=2 .10-7N 
 R I(A) laøc cöôøng ñoä doøng ñieän
 ❖Ñôn vò cuûa B laø Tesla(T)
 R(m) laøbaùn kính voøng daây
 N laø soá voøng daây ñöôïc quaán sít 
 nhau CHƯƠNG IV:TỪ TRƯỜNG 
IV/. Từ trường của nhiều dòng điện
 1) Nguyên lý chồng chất từ trường 
 BBBB=12 + +....... + n
 2) Ví dụ:
 B2
 I
 I1 2
 M
 O O
 1 r1 r2 2
 B
 B1
 BBB=+12
 BBB=−12 BÀI TẬP VẬN DỤNG
 Câu 3: Một dây dẫn có dòng điện chạy qua uốn thành vòng tròn. Tại tâm vòng tròn, cảm ứng từ sẽ giảm 
 khi
 A. cường độ dòng điện tăng lên. B. cường độ dòng điện giảm đi.
 C. số vòng dây cuốn sít nhau, đồng tâm tăng lên. D. đường kính vòng dây giảm đi.
 Đáp án B
 Dựa vào công thức cảm ứng từ tại tâm vòng tròn B tỷ lệ thuận với I ⇒ B giảm khi I giảm.
 Câu 4: Cảm ứng từ của một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài tại một điểm M có độ lớn tăng lên
 khi
 A. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và ra xa dây.
 B. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây là lại gần dây.
 C. M dịch chuyển theo đường thẳng song song với dây.
 D. M dịch chuyển theo một đường sức từ.
Đáp án B
Dựa vào công thức tính độ lơn ảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài B tỷ lệ nghịch với r ⇒ 
B tăng khi r giảm.
⇒ M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây là lại gần dây. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 7: Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ B = 250.10-5T bên trong một ống dây, mà dòng 
điện chạy trong mỗi vòng của ống dây chỉ là 2A thì số vòng quấn trên ống phải là bao nhiêu, biết ống 
dây dài 50cm.
A. 7490 vòng B. 4790 vòng C. 479 vòng D. 497 vòng
Đáp án: D
 Câu 8: Một dây dẫn tròn mang dòng điện 20A, tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4πμT. Nếu dòng điện qua 
 vòng dây giảm 5A so với ban đầu thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
 A. 0,3πμT. B. 0,5πμT. C. 0,2πμT. D. 0,6πμT.
 Đáp án A
 Cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
 BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 10: Hai dòng điện cường độ I1 = 6 A, I2 = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có 
chiều ngược nhau, được đặt trong chân khồng cách nhau một khoảng a = 10 cm. Qũy tích những điểm mà tại 
đó véc -tơ cảm ứng từ bằng 0 là
A. đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.
B. đường thẳng vuông góc với hai dòng điện, cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.
C. đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I1 30 cm, cách I2 20 cm.
D. đường thẳng vuông góc với hai dòng điện, cách I1 30 cm, cách I2 30 cm.
Đáp án A
2 dòng điện có chiều ngược nhau nên điểm mà có véc-tơ cảm ứng từ bằng không phải nằm trên đường thẳng nối hai dòng điện và nằm 
ngoài đoạn I1I2.
Do I2 lớn hơn I1 nên điểm cần tìm nằm về phía I1
Ta có: và r2 - r1 = 10
Giải hệ trên ta được: r1 = 20 cm, r2 = 30 cm.
Trong mặt phẳng vuông góc hai dòng điện, điểm P với PO1 = 20 cm, PO1 = 30 cm là điểm tại đó véc tơ cảm ứng tại đó bằng không.
Trong không gian, quỹ tích của P là đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I1 20 cm, cách I2 30 cm. Bài tập vận dụng
Câu 1: Phương của lực Lorenxo
A. trùng với phương của véc - tơ cảm ứng từ.
B. vuông góc với cả đường sức từ và véc - tơ vận tốc của điện tích.
C. vuông góc với đường sức từ, nhưng trùng với phương của vận tốc của điện tích.
D. trùng với phương véc - tơ vận tốc của điện tích.
Đáp án B Phương của lực Lorenxo vuông góc với đường sức từ và véc - tơ vận tốc của điện tích.
Câu 2: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 T với vận tốc ban đầu vo =
2.105 m/s vuông góc với véc - tơ cảm ứng từ. Lực Lorenxo tác dụng vào electron là
A. 6,4.10-15 N. B. 3,2.10-15 N. C. 4,8.10-15 N. D. 5,4.10-5 N.
Đáp án A
F = q.B.v. Sin90 =1,6.10-19.0,2.2.105 = 6,4.10-15 N CHƯƠNG IV:TỪ TRƯỜNG 
 BÀI TẬP VỀ NHÀ