PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG TRONG ỐNG DÂY
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Giả sử muốn xác định từ trường B tại những điểm bên trong lòng ống dây dẫn điện có cường độ I (A).
Véc tơ cảm ứng từ B do dòng điện của ống dây gây ra có:
+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét.
+ Phương: Song song với trục của ống dây.
+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải.
+ Độ lớn:
N là số vòng dây, L là chiều dài ống dây, n là mật độ vòng dây.
2. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Ví dụ 1: Cảm ứng từ sinh ra trong lòng ống dây hình trụ khi có dòng điện với cường độ 5 A chạy qua là 2 mT.
Giải
Chọn C
Ta có:
\({B_2} = \left( {\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}} \right){B_1} = \left( {\frac{8}{5}} \right)\left( 2 \right) = 3,2mT\)
Ví dụ 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.
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
Ví dụ 3: Có hai ống dây, ống thứ nhất dài 30 cm, đường kính ống dây 1 cm, có 300 vòng dây; ống thứ hai dài 20 cm, đường kính ống dây 1,5 cm, có 200 vòng dây. Cường độ dòng điện chạy qua hai ống dây bằng nhau. Gọi cảm ứng từ bên trong ống dây thứ nhất và thứ hai lần lượt là B1 và B2 thì
A. B1 = B2
B. B1 = 1,5B2
C. B1 = 2B2
D. B2 = 1,5B1
Giải
Đáp án A
Cảm ứng từ bên trong ống dây là
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{B = 4\pi {{.10}^{ - 7}}\frac{N}{\ell }.I}\\
{{B_1} = 4\pi {{.10}^{ - 7}}\frac{{300}}{{0,3}}.I;}\\
{{B_2} = 4\pi {{.10}^{ - 7}}\frac{{200}}{{0,2}}.I \to {B_1} = {B_2}}
\end{array}\)
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Cho dòng điện cường độ 0,15A chạy qua các vòng dây của một ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây là 35.10-5T. Tính số vòng của ống dây, biết ống dây dài 50cm.
A. 420 vòng
B. 390 vòng
C. 670 vòng
D. 930 vòng
Câu 2: Dùng một loại dây đồng đường kính 0,5mm có phủ sơn cách điện mỏng để quấn thành một ống dây dài. Ống dây có 5 lớp trong ngoài chồng lên nhau và nối tiếp nhau sao cho dòng điện trong tất cả các vòng dây đều cùng chiều nhau, các vòng của mỗi lớp được quấn sát nhau. Hỏi khi cho dòng điện cường độ 0,15A vào mỗi vòng của ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây bằng bao nhiêu:
A. 1.88.10-3T
B.2,1.10-3T
C. 2,5.10-5T
D. 3.10-5T
Câu 3: Dùng một dây đồng có phủ một lớp sơn mỏng cách điện quấn quanh một hình trụ dài 50cm, đường kính 4cm để làm một ống dây. Nếu cho dòng điện cường độ 0,1A vào mỗi vòng của ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống bằng bao nhiêu. Biết sợi dây để quấn dài l = 95cm và các vòng dây được quấn sát nhau:
A. 15,7.10-5T
B.19.10-5T
C. 21.10-5T
D. 23.10-5T
Câu 4: Dùng một dây đồng đường kính 0,8mm có một lớp sơn mỏng cách điện quấn quanh hình trụ đường kính 4cm để làm một ống dây. Khi nối hai đầu ống dây với một nguồn điện có hiệu điện thế 3,3V thì cảm ứng từ bên trong ống dây là 15,7.10-4T. Tính chiều dài của ống dây và cường độ dòng điện trong ống. Biết điện trở suất cảu đồng là 1,76.10-8Ωm, các vòng của ống dây được quấn sát nhau:
A. 0,8m; 1A
B. 0,6m; 1A
C. 0,8m; 1,5A
D. 0,7m; 2A
Câu 5: Các tương tác sau đây, tương tác nào không phải là tương tác từ:
A. tương tác giữa hai nam châm
B. tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện
C. tương tác giữa các điện tích đứng yên
D. tương tác giữa nam châm và dòng điện.
...
-(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Từ trường trong ống dây môn Vật Lý 11 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác 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.
