Giải Lý lớp 11 Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Giải Lý lớp 11 Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

C1 trang 130 SGK: Hãy xác định chiều dòng điện trên hình 21.1

Trả lời:

Theo quy tắc nắm tay phải, dòng điện trong dây dẫn có chiều từ phải sang trái như hình 21.1.

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 21.2. Tìm một điểm trên đoạn O₁ O₂ trong đó cảm ứng tư tổng hợp bằng 0 ⃗.

Trả lời:

Tại trung điểm của đoạn O₁ O₂ thì cảm ứng từ tổng hợp băng không.

Đáp án: trung điểm của đoạn O₁ O₂

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:

a) Không thay đổi vì khoảng cách từ điểm đó đến dòng điện không đổi.

b) Tăng dần nếu điểm dịch chuyển đến gần dây dẫn, và giảm dần nếu điểm đó dịch chuyển ra xa dây dẫn.

c) 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 21.3a)

• Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy ngược chiều kim đồng hồ (như hình 21.3b).

Đáp án: B=7,28.10^-6 (T); B=5,28.10^-6 (T)

Bài 7 (trang 133 SGK Vật Lý 11)

Lời giải:

Gọi M là điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0.

Do đó tập hợp những điểm M phải nằm trên mặt phẳng chứa hai dây dẫn I₁ và I₂.

Từ hình 21.4:

Do I₁ > I₂ nên điểm M nằm gần dây (2) hơn

Ta có: r₁+r₂=50 (*)

Giải(*) và (**) tìm được r₁=30cm và r₂=20cm.

Đáp án: cách dây thứ nhất 30cm