Câu 13: Một khung dây tròn bán kính R = 4 cm gồm 10 vòng dây. Dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cường độ I = 0,3 A. Cảm ứng từ tại tâm của khung là
A. 3,34.10-5 T.Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Từ trường Vật Lí 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.
Mời các bạn đón xem:
Từ trường (Lý thuyết + 20 bài tập có lời giải)
I. Lý thuyết Từ trường
1. Nam châm
- Loại vật liệu có thể hút được sắt vụn gọi là nam châm.
- Mỗi nam châm có hai cực: Cực Bắc (kí hiệu là N) và cực Nam (kí hiệu là S).
- Các cực cùng tên của nam châm đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. Lực tương tác giữa các nam châm gọi là lực từ và các nam châm có từ tính.
- Các loại nam châm:
2. Từ tính của dây dẫn có dòng điện
- Giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện có sự tương tác từ.
- Dòng điện và nam châm có từ tính.
3. Từ trường
a) Định nghĩa
Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó.
b) Hướng của từ trường
- Từ trường định hướng cho các nam châm nhỏ.
- Quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.
4. Đường sức từ
a) Định nghĩa
Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó.
Quy ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó.
b) Các ví dụ về đường sức từ
- Dòng điện thẳng rất dài
+ Có đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện.
+ Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ.
- Dòng điện tròn
+ Quy ước mặt Nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào đó ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ còn mặt Bắc thì ngược lại.
+ Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy.
c) Các tính chất của đường sức từ
- Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức.
- Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
- Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc).
- Quy ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chỗ có từ trường mạnh, thưa ở chỗ có từ trường yếu.
5. Từ trường Trái Đất
- Tại một vị trí đặt la bàn, kim nam châm luôn chịu tác dụng của từ trường Trái Đất và chỉ hướng Nam – Bắc địa lý.
- Tại một vị trí xác định trên Trái Đất xét trong một khoảng thời gian dài thì từ trường Trái Đất thay đổi, chỉ có thành phần địa từ trường trung bình được gọi là không đổi.
II. Bài tập Từ trường
Câu 1: Cảm ứng từ của một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài tại một điểm M có độ lớn tăng lên khi
A. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và ra xa dây.
B. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây là lại gần dây.
C. M dịch chuyển theo đường thẳng song song với dây.
D. M dịch chuyển theo một đường sức từ.
Lời giải:
Đáp án B
Cảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài là 
⇒ B tăng khi r giảm.
⇒ M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây là lại gần dây.
Câu 2: Một dây dẫn có dòng điện chạy qua uốn thành vòng tròn. Tại tâm vòng tròn, cảm ứng từ sẽ giảm khi
A. cường độ dòng điện tăng lên.
B. cường độ dòng điện giảm đi.
C. số vòng dây cuốn sít nhau, đồng tâm tăng lên.
D. đường kính vòng dây giảm đi.
Lời giải:
Đáp án B
Cảm ứng từ tại tâm vòng tròn là 
⇒ B giảm khi I giảm.
Câu 3: Cảm ứng từ bên trong một ống dây điện hình trụ, có độ lớn tăng lên khi
A. chiều dài hình trụ tăng lên.
B. đường kính hình trụ giảm đi.
C. số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài tăng lên.
D. cường độ dòng điện giảm đi.
Lời giải:
Đáp án C
Cảm ứng từ bên trong ống dây hình trụ là B = 4π.10-7 μ.n.I ⇒ B tăng khi n tăng.
Câu 4: Hai dòng điện cường độ I1 = 6 A, I2 = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều ngược nhau, được đặt trong chân khồng cách nhau một khoảng a = 10 cm. Qũy tích những điểm mà tại đó véc -tơ cảm ứng từ bằng 0 là
A. đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.
B. đường thẳng vuông góc với hai dòng điện, cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.
C. đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I1 30 cm, cách I2 20 cm.
D. đường thẳng vuông góc với hai dòng điện, cách I1 30 cm, cách I2 30 cm.
Lời giải:
Đáp án A
2 dòng điện có chiều ngược nhau nên điểm mà có véc-tơ cảm ứng từ bằng không phải nằm trên đường thẳng nối hai dòng điện và nằm ngoài đoạn I1I2.
Do I2 lớn hơn I1 nên điểm cần tìm nằm về phía I1
Ta có: 
và r2 - r1 = 10
Giải hệ trên ta được: r1 = 20 cm, r2 = 30 cm.
Trong mặt phẳng vuông góc hai dòng điện, điểm P với PO1 = 20 cm, PO1 = 30 cm là điểm tại đó véc tơ cảm ứng tại đó bằng không.
Trong không gian, quỹ tích của P là đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I1 20 cm, cách I2 30 cm.
Câu 5: Khi đặt đoạn dây dẫn có dòng điện vào trong từ trường có vectơ cảm ứng từ, lực từ tác dụng lên dây dẫn sẽ
A. nằm dọc theo trục của dây dẫn.
B. vuông góc với dây dẫn.
C. vừa vuông góc với dây dẫn, vừa vuông góc với vectơ cảm ứng từ.
D. vuông góc với vectơ cảm ứng từ.
Lời giải:
Đáp án C
Lực từ tác dụng lên dây dẫn vuông góc với dây dẫn và vec tơ cảm ứng từ (F,B,I tạo thành tam diện thuận).
Câu 6: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.
A. 
B. 
C. 
D. B và C.
Lời giải:
Đáp án A
Áp dụng quy tắc đinh ốc (hoặc nắm bàn tay phải) ⇒ chỉ có hình A đúng.
Câu 7: Hai điểm M và N gần dòng điện thẳng dài, cảm ứng từ tại M lớn hơn cảm ứng từ tại N 4 lần. Kết luận nào sau đây đúng?
A. rM = 4rN
B. rM = rN/4
C. rM = 2rN
D. rM = rN/2
Lời giải:
Đáp án B
Cảm ứng từ xung quanh dây dẫn thẳng dài 
Để BM = 4BN ⇒ 
Câu 8: Một dây dẫn mang dòng điện có chiều từ trái sang phải nằm trong một từ trường có chiều từ dưới lên thì lực từ có chiều
A. từ trái sang phải.
B. từ trong ra ngoài.
C. từ trên xuống dưới.
D. từ ngoài vào trong.
Lời giải:
Đáp án B
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ⇒ lực từ hướng từ trong ra ngoài.
Câu 9: Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, cách nhau a = 10 cm trong không khí, trong đó lần lượt có hai dòng điện I1 = I2 = 5 A chạy ngược chiều nhau. Cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn bằng a = 10 cm là
A. 10-4 T.
B. 10-5 T.
C. 2.10-5 T.
D. 2.10-4 T.
Lời giải:
Đáp án B
Cảm ứng từ do I1 gây ra tại M là 
Cảm ứng từ do I2 gây ra tại M là 
Do I1, I2 và M lập thành tam giác đều nên ∠I1MI2 bằng 60°, suy ra góc giữa ∠B1 và ∠B2 bằng 120°
Ta có: B2 = B12 + B22 + 2.B1.B2.cos 120° = 10-5 T
Câu 10: Hai dòng điện cường độ I1 = 6 A, I2 = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều ngược nhau, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng a = 10 cm. Cảm ứng từ tại điểm M cách I1 6 cm và cách I2 4 cm có độ lớn bằng
A. 5.10-5 T.
B. 6.10-5 T.
C. 6,5.10-5 T.
D. 8.10-5 T.
Lời giải:
Đáp án C
Giả sử dòng điện I1, I2 có chiều như hình vẽ. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều véc tơ cảm ứng từ do I1, I2 gây ra tại M như bên.
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M là
B = B1 + B2 = 2.10-5 + 4,5.10-5 = 6,5.10-5
Câu 12: Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính R = 1,5 cm, tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách điện. Dòng điện chạy trên dây có cường độ 3 A. Cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn là
A. 16,6.10-5 T.
B. 6,5.10-5 T.
C. 7.10-5 T
D. 18.10-5 T.
Lời giải:
Đáp án A
Gọi cảm ứng từ của dòng điện thẳng là B1→, của dòng điện tròn là B2→ có B→ = B1→ + B2→, trong đó cả B1→ và B2→ đều hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Vì vậy, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hướng ra phía trước.
Ta có: B = B1 + B2 = 2.10-7.(I/B).(π + 1) = 16,6.10-5 T
Câu 13: Một khung dây tròn bán kính R = 4 cm gồm 10 vòng dây. Dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cường độ I = 0,3 A. Cảm ứng từ tại tâm của khung là
A. 3,34.10-5 T.Lời giải:
Đáp án B
Cảm ứng từ tại tâm của khung dây là
Câu 14: Từ cảm B của dòng điện thẳng tại điểm M cách dòng điện 3 cm bằng 2,4.10-5 (T). Tính cường độ dòng điện của dây dẫn.
A. 0,36
B. 0,72
C. 3,6
D. 7,2
Lời giải:
Đáp án C
Dòng điện thẳng: 
Câu 15: Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm bên trong lòng ống dây có dòng điện đi qua sẽ tăng hay giảm bao nhiêu lần nếu số vòng dây và chiều dài ống dây đều tăng lên hai lần và cường độ dòng điện qua ống dây giảm bốn lần
A. không đổi
B. giảm 2 lần
C. giảm 4 lần
D. tăng 2 lần
Lời giải:
Đáp án C
Cảm ứng từ trong lòng ống dây 
Khi N' = 2N; l' = 2l; 
⇒ B giảm 4 lần
Câu 16: Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ B = 250.10-5T bên trong một ống dây, mà dòng điện chạy trong mỗi vòng của ống dây chỉ là 2A thì số vòng quấn trên ống phải là bao nhiêu, biết ống dây dài 50cm.
A. 7490 vòng
B. 4790 vòng
C. 479 vòng
D. 497 vòng
Lời giải:
Đáp án D
Cảm ứng từ trong lòng ống dây
Câu 17: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ. Xác định véc tơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp ba dòng điện hướng như trên hình vẽ. Biết I1 = I2 = I3 = 10A.
A. √2.10-4 T.
B. √3.10-4 T.
C. √5.10-4 T.
D. √6.10-4 T.
Lời giải:
Đáp án C
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây nên:
B1→ ↑↑ B2→; B1→ ⊥ B3→.
Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra B = 2.10-7.(I/r)
⇒ B1 = B2 = B3 = 10-4 T
Câu 18: Một dây dẫn tròn mang dòng điện 20A, tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4πμT. Nếu dòng điện qua vòng dây giảm 5A so với ban đầu thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
A. 0,3πμT.
B. 0,5πμT.
C. 0,2πμT.
D. 0,6πμT.
Lời giải:
Đáp án A
Cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
Câu 19: Một dòng điện cường độ 5A chạy trong một dây dẫn thẳng dài chiều như hình vẽ. Cảm ứng từ tại hai điểm M và N quan hệ với nhau như thế nào, biết M và N đều cách dòng điện 4cm, đều nằm trên mặt phẳng hình vẽ đối xứng nhau qua dây dẫn.
A. BM = BN; hai véc tơ BM và BN song song cùng chiều.
B. BM = BN; hai véc tơ BM và BN song song ngược chiều.
C. BM > BN; hai véc tơ BM và BN song song cùng chiều.
D. BM = BN; hai véc tơ BM và BN vuông góc với nhau.
Lời giải:
Đáp án B
Ta có: B = 2.10-7.(I/r) ⇒ rM = rN ⇒ BM = BN
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải (vặn đinh ốc) ⇒ BM→; BN→ song song ngược chiều.
Câu 20: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều như hình vẽ. ABCD là hình vuông cạnh 10cm, I1 = I2 = I3 = 5A, xác định véc tơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình vuông.
A. 1,2.√3.10-5 T.
B. 2.√3.10-5 T.
C. 1,5.√2.10-5 T.
D. 2,4.√2.10-5 T.
Lời giải:
Đáp án C
Áp dụng quy tắc nắm bàn tau phải xác định được chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây nên được: (B1→; B3→) = 90°; (B2→; B1→) = 45°;
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
2021 © All Rights Reserved.
