PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ CỦA VÒNG DÂY DẪN HÌNH TRÒN
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dòng điện chạy trong dây dân dẫn hình tròn:
- Là những đường có trục đối xứng là đường thẳng qua tâm vòng dây và vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây.
- Nắm tay phải theo chiều dòng điện trong khung, khi đó ngón cái chỉ hướng của các đường cảm ứng từ đi qua qua phần mặt phẳng giới bởi vòng dây.
- Công thức tính cảm ứng từ B:
\(B = {10^{ - 7}}.2\pi N\frac{I}{R}\)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một dây dẫn tròn mang dòng điện 20A thì tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4π μT. Nếu dòng điện qua dây dẫn giảm 5A so với ban đầu thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
A. 0,6π μT
B. 0,3 μT
C. 0,2π μT
D. 0,5π μT
Giải
Cảm ứng từ gây ra tại tâm dòng điện tròn:
\(B = 2\pi {.10^{ - 7}}.\frac{1}{R} \Rightarrow \frac{{{B_1}}}{{{B_2}}} = \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}\)
Thay số vào ta được:
\({B_2} = {B_1}\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = 0,4\pi .\frac{{20 - 5}}{{20}} = 0,3\pi \)
Chọn B
Ví dụ 2: Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn, bán kính R = 20 cm. Dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ 5 A. Xác định cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn.
A. B = 5.10−6 T.
B. B = 15,7.10−6 T.
C. B = 10,7.10−6 T.
D. B = 20,7.10−6 T.
Giải
Dòng điện chạy trong vòng tròn gây ra tại tâm O cảm ứng từ B1 vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ ngoài vào và có độ lớn:
\({B_1} = 2\pi {.10^{ - 7}}\frac{I}{R} = 15,{7.10^{ - 6}}T\)
Dòng điện chạy trong dầy dẫn thẳng gây ra tại tâm O cảm ứng từ B2 vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ trong ra và có độ lớn:
\({B_2} = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{R} = {5.10^{ - 6}}T\)
Cảm ứng từ tổng hợp tại O là
\(\vec B = {\vec B_1} + {\vec B_2}\)
Vì cùng phương, ngược chiều và B1 > B2 nên B cùng phương, cùng chiều với B1 và có độ lớn:
\(B = {B_1} - {B_2} = 10,{7.10^{ - 6}}T\)
Chọn đáp án C
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Tính cảm ứng từ tại tâm của hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính một vòng là R1 = 8cm, vòng kia là R2 = 16cm, trong mỗi vòng dây đều có dòng điện cường độ I = 10A chạy qua. Biết hai vòng dây nằm trong cùng một mặt phẳng, và dòng điện chạy trong hai vòng ngược chiều:
A. 2,7.10-5T
B. 1,6. 10-5T
C. 4,8. 10-5T
D. 3,9. 10-5T
Bài 2: Tính cảm ứng từ tại tâm của hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính một vòng là R1 = 8cm, vòng kia là R2 = 16cm, trong mỗi vòng dây đều có dòng điện cường độ I = 10A chạy qua. Biết hai vòng dây nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau.
A. 8,8.10-5T
B. 7,6. 10-5T
C. 6,8. 10-5T
D. 3,9. 10-5T
Bài 3: Các đường sức từ trường bên trong ống dây mang dòng điện có dạng, phân bố, đặc điểm như thế nào:
A. là các đường tròn và là từ trường đều
B. là các đường thẳng vuông góc với trục ống cách đều nhau, là từ trường đều
C. là các đường thẳng song song với trục ống cách đều nhau, là từ trường đều
D. các đường xoắn ốc, là từ trường đều
Bài 4: Nối hai điểm M và N của vòng tròn dây dẫn như hình vẽ với hai
cực một nguồn điện. Tính cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn, coi cảm ứng từ
trong các dây nối với vòng tròn không đáng kể.
A. B = I2l2. 10-7/R2
B. B = ( I1l1 + I2l2 ). 10-7/R2
C. B = I1l1. 10-7/R2
D. B = 0
Bài 5: Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trừ một đoạn ở giữa dây uốn thành
một vòng tròn bán kính 1,5cm. Cho dòng điện 3A chạy trong dây dẫn. Xác định cảm
ứng từ tại tâm của vòng tròn nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một
mặt phẳng:
A. 5,6.10-5T
B. 6,6. 10-5T
C. 7,6. 10-5T
D. 8,6. 10-5T
Bài 6: Một dây dẫn rất dài được căng thẳng trừ một đoạn ở giữa dây uốn thành
một vòng tròn bán kính 1,5cm. Cho dòng điện 3A chạy trong dây dẫn. Xác định cảm
ứng từ tại tâm của vòng tròn nếu vòng tròn và phần dây thẳng cùng nằm trong một
mặt phẳng, chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau:
A. 15,6.10-5T
B. 16,6. 10-5T
C. 17,6. 10-5T
D. 18,6. 10-5T
...
-(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 xác định Cảm ứng từ của vòng dây dẫn hình tròn 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.
