ĐÁP ÁN BÀI TẬP

Bài 29. Từ trường của một số dòng điện ...

Vật lí

1.
Phát biểu nào đúng? Cảm ứng từ của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành đường tròn, tại tâm đường tròn cảm ứng từ sẽ giảm đi khi
Do Cảm ứng từ của dòng điện trong vòn dây tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện trong vòn dây nên Cảm ứng từ của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành đường tròn, tại tâm đường tròn sẽ giảm đi khi cường độ dòng điện giảm đi.
2.
Một ống dây điện đặt trong không khí sao cho trục của nó vuông góc với mặt phẳng kinh tuyến từ. Cảm ứng từ trái đất có thành phần nằm ngang Bd = 2.10-5T. Trong ống dây treo một kim nam châm. Khi có dòng điện I = 2mA qua ống, ta thấy kim nam châm lệch đi một góc 450. Biết ống dây dài 31,4m và chỉ quấn một lớp.Tìm số vòng dây của ống.
Ban đầu kim nam châm định hướng $$B_{d}\limits^ \to$$
Khi có dòng điện qua ống, trong ống xuất hiện cảm ứng từ $$B_{0}\limits^ \to$$ hướng dọc theo trục ống dây.
009_P
Do đó kim nam châm phải quay góc α = 45o để định hướng theo từ trường tổng hợp $$B\limits^ \to = {B_{0}}\limits^ \to + {B_{d}}\limits^ \to$$
Ta có: $$tan45^{0} = \frac{B_{0}}{B_{d}}=1$$ suy ra $$B_{0}=B_{d} = 2.10^{-5}T$$
Lại có: $$B_{0}=4\pi .10^{-7}\frac{N}{\ell}I$$
Nên ta có $$N = \frac{B_{0}\ell}{4\pi .10^{-7}I}=\frac{2.10^{-5}.0,314}{4.3,14.10^{-7}.2.10^{-3}}$$
Suy ra: N = 2500 vòng.
3.
Phát biểu nào đúng? Cảm ứng từ của một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài tại một điểm M có độ lớn tăng lên khi
Do các đường sức từ quanh dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua có dạng những đường tròn đồng tâm với tâm nằm tại vị trí nơi dòng điện chạy qua nên cảm ứng từ của một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài tại một điểm M có độ lớn tăng lên khi M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và lại gần dây.
4.
Chọn câu đúng. Các đường sức từ quanh dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua có dạng
Các đường sức từ quanh dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua có dạng những vòng tròn đồng tân với tâm nằm tại vị trí nơi dòng điện chạy qua.
5.
Một người đưa la bàn vào gần một dây dẫn có dòng điện một chiều 100A chạy qua. La bàn đặt ở dưới dây dẫn, cách nó một khoảng 6m. Người ấy có thể nhận thấy dễ dàng sự có mặt của dòng điện trong dây dẫn không? Cho biết thành phần nằm ngang của cảm ứng từ trái đất là Bo = 2.10-5T.
Xét trường hợp dây dẫn đặt dọc theo kinh tuyến từ. Lúc này từ trường của dòng điện và của trái đất có $$B\limits^ \to$$ vuông góc nhau.
Ta có: $$B = 2.10^{-7}\frac{I}{R}=0,33.10^{-5}T$$
Độ lệch của kim nam châm: $$tan\alpha = \frac{B}{B_{o}} \approx 0,17$$
6.
Chọn câu đúng. Đường sức từ của từ trường gây ra bởi:
Đáp án đúng là: Đường sức từ của từ trường gây ra bởi dòng điện trong ống dây đi ra từ cực Bắc, đi vào từ cực Nam của ống dây đó.
7.
Chọn phát biểu đúng. Cảm ứng từ bên trong một ống dây hình trụ có dòng điện, có độ lớn tăng lên khi
Do cảm ứng từ tỉ lệ thuận với số vòng dây nên cảm ứng từ bên trong một ống dây hình trụ có dòng điện, có độ lớn tăng lên khi số vòng dây dẫn tăng lên.
8.
Một ống dây dẫn hình trụ dài có dòng điện I1=5A. Biết rằng trên mỗi xentimet dài có quấn đều 10 vòng dây. Xác định cảm ứng từ tại một điểm P trên trục hình trụ.
Cảm ứng từ của cuộn dây:
B = 4π.10-7nI = 62,8.10-4T.
9.
Dây dẫn thẳng, dài, thẳng góc với mặt phẳng (P) tại điểm O có dòng điện I = 0,5A. Chiều như hình vẽ.
010

Tính cảm ứng từ tại điểm M thuộc mặt phẳng P, cách dây dẫn 4cm.
Ta có: $$B_{M}=2.10^{-7}\frac{I}{R}=2.10^{-7}\frac{0,5}{4.10^{-2}}= 2,5.10^{-6}T$$ với R = 4cm = 4.10-2m.
10.
Dây dẫn thẳng, dài, thẳng góc với mặt phẳng (P) tại điểm O có dòng điện I = 0,5A. Chiều như hình vẽ.
011

Với OM = 4cm. Xác định vị trí điểm N thuộc P sao cho $${B_{M}}\limits^ \to = -3{B_{N}}\limits^ \to$$.
$${B_{N}}\limits^ \to$$ ngược chiều $${B_{N}}\limits^ \to$$ nên điểm N nằm trong đường thẳng nối OM, với NM = NO + OM.
Từ $$B_{N}=\frac{B_{M}}{3}$$
Nên ta có: $$2.10^{-7}\frac{I}{ON}=2.10^{-7}\frac{I}{3OM}$$
Suy ra; ON = 3OM = 3.4 = 12cm.