Vật lý chương 4 lớp 11 có thể gặp nhiều khó khăn khi tiếp cận và hiểu nội dung. Để giúp các bạn tiếp cận môn học này một cách dễ dàng, Izumi.Edu.VN xin giới thiệu “Bài tập vật lý 11 chương 4 có đáp án” – một tài liệu chi tiết, đầy đủ, rõ ràng và dễ hiểu.
Lý thuyết chung về từ trường
Từ trường
Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian, biểu hiện bằng lực từ tác dụng lên nam châm hoặc dòng điện đặt trong nó. Cảm ứng từ là đơn vị của từ trường, kí hiệu là T (Tesla). Hướng của từ trường tại một điểm được định nghĩa bằng hướng Nam – Bắc của kim nam châm cân bằng tại điểm đó.
Bạn đang xem: Bài tập Vật lý 11 chương 4: Đáp án chi tiết nhất (PDF)
Đường sức từ
Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu. Chiều của đường sức từ tuân theo quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc đinh ốc). Các đường sức từ sẽ dày ở những nơi có từ trường mạnh và thưa ở những nơi có từ trường yếu.
Từ trường tạo bởi các dây dẫn điện
Các dây dẫn điện có hình dạng đặc biệt có thể tạo ra từ trường:
- Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn.
- Từ trường của dòng điện tròn.
- Từ trường của ống dây.
Bài tập từ trường
Để giải quyết bài tập về từ trường, ta áp dụng các phương pháp sau:
-
Quy ước: Đơn giản trong quá trình làm bài tập và biểu diễn từ trường, ta quy ước các kí hiệu như sau: ➖ có phương vuông góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi vào; ➕ có phương vuông góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi ra.
-
Phương pháp làm bài: Giả sử bài toán yêu cầu xác định từ trường tổng hợp tại một điểm M do nhiều cảm ứng từ, ta làm như sau:
- Bước 1: Xác định từ trường tại M do từng cảm ứng từ gây ra: , , ……
- Bước 2: Áp dụng nguyên lý chồng chất để có kết quả cần tìm.
Bài tập vận dụng
Câu 1: Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau 10 cm trong không khí. Dòng điện chạy trong 2 dây dẫn ngược chiều nhau và có . Hãy tìm cảm ứng từ tại:
a. Điểm A cách mỗi dây 5 cm.
b. Điểm B cách dây 1 đoạn 4 cm và cách dây 2 đoạn 14 cm.
c. Điểm M cách mỗi dây 10 cm.
d. Điểm N cách dây 1 đoạn 8 cm và cách dây 2 đoạn 6 cm.
Bài tập về nhà
Câu 1: Ba dòng điện cùng cường độ I1= I2 = I3 = 10 A chạy trong ba dây dẫn thẳng dài vô hạn và song song với nhau đặt trong chân không. Mặt phẳng vuông góc với ba dây tạo thành tiết diện ngang là tam giác đều ABC, cạnh a=10 cm. Chiều các dòng điện cho ở hình vẽ. Hãy xác định cảm ứng từ tổng hợp tại M do 3 dây dẫn gây ra.
Lực từ
Tóm tắt lý thuyết
Có các loại lực từ sau:
- Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có một dòng điện đặt trong từ trường đều.
- Lực từ tác dụng giữa hai dây dẫn thẳng dài song song có dòng điện chạy qua.
- Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện.
- Lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động (lực Lorentz).
Các dạng bài tập
Dạng 1: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng
Phương pháp:
- Xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây.
- Xác định các lực khác tác dụng lên đoạn dây.
- Áp dụng định luật Newton để có kết quả cần tìm.
Bài tập vận dụng:
Câu 1: Hai thanh ray nằm ngang, song song và cách nhau đoạn l = 0.3cm. Một thanh kim loại đặt lên hai thanh ray. Cho dòng điện I=50A chạy qua thanh kim loại với thanh ray. Hệ số ma sát giữa thanh kim loại và thanh ray là k = 0.2, khối lượng thanh kim loại m=0,5kg. Hãy xác định độ lớn của cảm ứng từ B để thanh bắt đầu chuyển động (B vuông góc với mặt phẳng hai thanh ray).
Dạng 2: Tương tác giữa các dây dài đặt song song có dòng điện chạy qua
Phương pháp:
- Xác định lực từ tác dụng lên từng đoạn dây.
- Áp dụng nguyên lý chồng chất để có kết quả cần tìm.
Bài tập vận dụng:
Câu 1: Ba dòng điện cùng chiều cùng cường độ 10A chạy qua ba dây dẫn thẳng đặt đồng phẳng và dài vô hạn. Biết rằng khoảng cách giữa dây 1 và 2 là 10cm, dây 2 và 3 là 5cm và dây 1 và 3 là 15cm. Hãy xác định lực từ do:
a. Dây 1 và dây 2 tác dụng lên dây 3.
b. Dây 1 và dây 3 tác dụng lên dây 2.
Dạng 3: Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường đều
Phương pháp:
- Phân tích lực từ tác dụng lên từng đoạn dây của khung dây, từ đó tính lực tổng hợp hoặc momen lực tác dụng lên khung.
- Nếu dây gồm N vòng, độ lớn của lực từ sẽ tăng lên N lần.
- Momen lực được xác định bởi công thức: M = F . l (N.m), trong đó F là lực làm cho khung quay, l là độ dài cánh tay đòn.
Bài tập vận dụng:
Câu 1: Khung dây hình chữ nhật có AB = a = 10cm, BC = b = 5cm, gồm 20 vòng dây nối tiếp với nhau có thể quay quanh cạnh AB thẳng đứng. Khung có dòng điện 1A chạy qua và đặt trong từ trường đều có B = 0.5T. Tính momen lực tác dụng lên khung.
Dạng 4: Lực Lorentz
Đây là dạng bài trắc nghiệm, áp dụng phương pháp và kiến thức đã học.
Bài tập vật lý 11 chương 4 có đáp án
Câu 2: Tính chất cơ bản của từ trường là:
A. Gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.
B. Gây ra lực hấp dẫn lên các vật đặt trong nó.
C. Gây ra lực đàn hồi tác dụng lên dòng điện và nam châm đặt trong nó.
D. Gây ra sự biến đổi về tính chất điện trong môi trường xung quanh.
Cảm ơn các bạn đã theo dõi và tải xuống “Bài tập vật lý 11 chương 4 có đáp án”. Bộ tài liệu này không chỉ giúp các bạn làm thành thục các bài tự luận, mà còn nâng cao kỹ năng làm bài trắc nghiệm. Hy vọng rằng nó sẽ hữu ích cho các bạn trong kỳ thi THPT Quốc gia. Chúc các bạn học tốt!
Tải về miễn phí: https://izumi.edu.vn
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu lý
