Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt - Giải BT Vật Lí 11

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

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.

Bài giải:

Đáp án đúng là: C

Giải thích: Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ là đồng đều.

Bài 5 (trang 133): So sánh cảm ứng từ bên trong hai ống dây điện sau:

Bài giải:

Cảm ứng từ bên trong ống 1:

Cảm ứng từ bên trong ống 2:

Vậy B₂ > B₁

Bài 6 (trang 133): 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.

Bài 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 đó: nên: B = B₁ + B₂ = 7,28.10^-6 (T) B có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai dòng điện, chiều hướng vào.

+ Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy ngược chiều kim đồng hồ (như hình 21.6b).

Khi này: nên: B = B₂ - B₁ = 5,28.10^-6 (T)

B có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai dòng điện, chiều hướng ra (cùng chiều với B₂).

Bài 7 (trang 133) 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.

Bài giải:

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

Ta có:

Suy ra: và B₁ = B₂

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: ⇒ loại.

+ Nếu M nằm giữa khoảng cách dây (1) và dây (2) thì: => thỏa mãn.

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 số: Cách dây thứ nhất 30cm

Bài trước: Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ - Giải BT Vật Lí 11 Bài tiếp: Bài 22: Lực Lo-ren-xơ - Giải BT Vật Lí 11