04/11/2024
04/11/2024
04/11/2024
Giải bài tập về từ trường
Câu 1: Từ trường là gì? Nêu tính chất cơ bản của từ trường.
Từ trường là một trường vectơ tồn tại xung quanh nam châm vĩnh cửu hoặc dòng điện. Nó tác dụng lực lên các vật liệu từ tính đặt trong nó.
Tính chất cơ bản của từ trường:
Tính chất xuyên qua các vật: Đường sức từ có thể xuyên qua các vật liệu từ tính và không từ tính.
Tính chất tương tác: Các đường sức từ có xu hướng khép kín và không cắt nhau.
Tính chất tác dụng lực: Từ trường tác dụng lực lên kim nam châm hoặc dòng điện đặt trong nó.
Câu 2: Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Biot-Savart-Laplace.
Nội dung: Độ lớn cảm ứng từ d𝐵 tại một điểm M cách dòng điện I một đoạn r tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện I, tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách r và tỉ lệ thuận với sin của góc α hợp bởi vecto cảm ứng từ d𝐵 và vecto dài dl của dòng điện tại điểm đang xét.
Biểu thức:
dB = (k.I.dl.sinα) / r²
trong đó:
dB: Độ lớn cảm ứng từ tại điểm M (T)
k: Hằng số tỉ lệ (k = 4π.10^-7 T.m/A)
I: Cường độ dòng điện (A)
dl: Đoạn dây dẫn rất nhỏ (m)
α: Góc hợp bởi vecto cảm ứng từ d𝐵 và vecto dài dl
r: Khoảng cách từ điểm M đến đoạn dây dẫn (m)
Câu 3: Dùng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định hướng vector cảm ứng từ do từng đoạn dây gây ra tại tâm O.
Quy tắc nắm bàn tay phải: Nắm bàn tay phải sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra sẽ chỉ hướng của vecto cảm ứng từ tại tâm vòng dây.
Áp dụng: Áp dụng quy tắc này cho từng đoạn dây AB, BC, CD, DA để xác định hướng của vecto cảm ứng từ tại O.
Câu 4: Tính độ lớn cảm ứng từ do mỗi đoạn dòng điện AB, BC, CD, DA gây ra tại O.
Phân tích:
Đoạn dây AB và CD: Dòng điện chạy trong hai đoạn dây này tạo ra cảm ứng từ tại O có cùng độ lớn và hướng ngược nhau, do đó chúng triệt tiêu nhau.
Đoạn dây BC và DA: Áp dụng công thức Biot-Savart-Laplace để tính độ lớn cảm ứng từ do mỗi đoạn dây này gây ra tại O. Do hình dạng đối xứng nên độ lớn cảm ứng từ do hai đoạn dây này gây ra tại O bằng nhau.
Tính toán:
Xác định góc α, khoảng cách r từ O đến từng đoạn dây.
Thay số vào công thức để tính độ lớn cảm ứng từ.
Câu 5: Xác định vector cảm ứng từ tổng hợp do cả dây dẫn gây ra tại điểm O.
Tổng hợp vecto:
Do cảm ứng từ do đoạn AB và CD gây ra triệt tiêu nhau nên cảm ứng từ tổng hợp tại O chỉ do đoạn BC và DA gây ra.
Vẽ hình biểu diễn các vecto cảm ứng từ do BC và DA gây ra tại O.
Dùng quy tắc hình bình hành để tìm vecto cảm ứng từ tổng hợp.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
6 giờ trước
7 giờ trước
7 giờ trước
Top thành viên trả lời