TÍNH GÓC QUAY CỦA KIM NAM CHÂM KHI NGẮT DÒNG ĐIỆN
Câu 1. Một dây dẫn trong không khí được uốn thành vòng tròn. Bán kính R = 0,1 m có I = 3,2 A chạy qua. Mặt phẳng vòng dây hùng với mặt phẳng kinh tuyến từ. Tại tâm vòng dây treo một kim nam châm nhỏ. Tính góc quay của kim nam châm khi ngắt dòng điện. Cho biết thành phần nằm ngang của cảm ứng từ trái đất có Bđ = 2.10−5 T.
A. α = 44,85°. B. α = 30°.
C. α = 60°. D. α = 90°.
Lời giải:
+ Cảm ứng tò gây ra bởi dòng điện tròn tại tâm có phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây, suy ra nó cũng vuông góc với cảm ứng từ trái đất → \(\overrightarrow B \) vuông góc với \({\overrightarrow B _d}\) .
+ Gọi góc quay của kim nam châm khi ngắt dòng điện là α .
Ta có \({\tan \alpha = \frac{{{B_d}}}{B}}\)
+ Mặt khác :
\(\begin{array}{l} B = 2\pi {.10^{ - 7}}.\frac{I}{r}\\ = 2\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{3,2}}{{0,1}} = 2,{01.10^{ - 5}}T\\ \Rightarrow \tan \alpha = \frac{2}{{2,01}} \Rightarrow \alpha = 44,{85^0} \end{array}\)
- Chọn đáp án A
Câu 2. Cho dòng điện cường độ I = 0,15A chạy qua các vòng dây của một ống dây, thì cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 35.10−5 T. Ống dây dài 50 cm. Tính số vòng dây của ống dây.
A. 1858 vòng. B. 929 vòng.
C. 1394 vòng. D. 465 vòng.
Lời giải:
+ Cảm ứng từ bên trong ống dây là \(B = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{N}{\ell }I\)
+ Số vòng dây của ống dây: \(N = \frac{{\ell B}}{{4\pi {{.10}^{ - 7}}I}} = 929\) vòng.
- Chọn đáp án B
Câu 3. Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 20 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 12 A; I2 = 15 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 một đoạn 15 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 một đoạn 5 cm.
A. 1,6.10−5T. B. 6.10−5T.
C. 7,6.10−5T. D. 4,4.10−5T.
Lời giải:
.PNG?enablejsapi=1)
+ Giả sử hai dầy dẫn đó được đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, dòng /j đi vào tại A, dòng I2 đi ra tại B thì các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ và có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
\(\begin{array}{l} {B_1} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}}}{{AM}} = 1,{6.10^{ - 5}}\left( T \right);\\ {B_2} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}}}{{BM}} = {6.10^{ - 5}}\left( T \right) \end{array}\)
+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: \(\overrightarrow B = {\overrightarrow B _1} + {\overrightarrow B _2}\).
+ Vì và cùng phương, cùng chiều nên B cùng phương, cùng chiều với B1 và B2 và có độ lớn B = B1 + B2= 7,6.10−5 (T).
- Chọn đáp án C
Câu 4. Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 6 A; I2 = 12 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng 5 cm và cách dây dẫn mang dòng í2 một khoảng 15 cm
A. 2,4. 10−5T. B. 1,6. 10−5T.
C. 0,8. 10−5T. D. 4. 10−5T.
Lời giải:
.PNG)
+ Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, dòng I1 đi vào tại A, dòng I2 đi ra tại B thì các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véctơ cảm ứng từ và có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
\(\begin{array}{l} {B_1} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}}}{{AM}} = 2,{4.10^{ - 5}}T;\\ {B_2} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_2}}}{{BM}} = 1,{6.10^{ - 5}}T \end{array}\)
+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: \(\overrightarrow B = {\overrightarrow B _1} + {\overrightarrow B _2}\) .
Vì B1 và B2 cùng phương, ngược chiều và B1 > B2 nên B cùng phương, chiều với B1 và có độ lớn: B = B1 − B2= 0,8.10−5 (T).
- Chọn đáp án C
Câu 5. Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong không khí, có hai dòng điện cùng chiều, có cường độ I = 9A; I2= 16 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dầy dẫn mang dòng I, 6 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 8 cm.
A. 5. 10−5T. B. 3. 10−5T.
C. 4. 10−5T. D. 1. 10−5T.
Lời giải:
.PNG)
+ Các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ \( {\overrightarrow B _1}\) và \( {\overrightarrow B _2}\) có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
\(\begin{array}{l} {B_1} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}}}{{AM}} = {3.10^{ - 5}}T;\\ {B_2} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_2}}}{{BM}} = {4.10^{ - 5}}T \end{array}\)
+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: \(\overrightarrow B = {\overrightarrow B _1} + {\overrightarrow B _2}\) có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn:
\(B = \sqrt {B_1^2 + B_2^2} = {5.10^{ - 5}}T\)
- Chọn đáp án A
Câu 6. Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 20 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = I2= 12 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 16 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 12 cm.
A. 1,5. 10−5T. B. 2. 10−5T.
C. 2,5. 10−5T. D. 3,5. 10−5T.
Lời giải:
.PNG)
+ Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, dòng I1 đi vào tại A, dòng I2 đi ra tại B.
+ Vì AM2 + MB2 = AB2 nên tam giác AMB vuông tại M.
+ Các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ B1 và B2 có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn:
\(\begin{array}{l} {B_1} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}}}{{AM}} = 1,{5.10^{ - 5}}T;\\ {B_2} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_2}}}{{BM}} = {2.10^{ - 5}}T \end{array}\)
+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: B = B1 + B2 có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn:
\(B = \sqrt {B_1^2 + B_2^2} = 2,{5.10^{ - 5}}T\)
- Chọn đáp án C
...
---Để xem tiếp nội dung các bài tập ví dụ minh họa có đáp án, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Dạng bài tập Tính góc quay của kim nam châm khi ngắt dòng điện có đáp án môn Vật lý 11. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
-
Tóm tắt kiến thức và công thức chương 1 Điện tích- Điện tích trường môn Vật lý 11
-
Bài tập tổng hợp Điện tích- Điện trường hay và khó Vật lý 11
-
Bài tập tổng hợp nâng cao Điện tích- Định luật Culong Vật lý 11
Chúc các em học tập tốt !
