5
Trung tâm b tr ki n th c THPT – luy n thi t t nghi p & đ i h c IQ ổ ợ ế ứ ệ ố ệ ạ ọ VËt
lÝ 11
───────────────────────────────────────────────────────────
Ch ng IVươ : T TR NGỪ ƯỜ
Ph n 1ầ : Lý thuy t chungế
Bài 1 : T tr ngừ ườ
A- Tóm t t lý thuy t .ắ ế
I / Các đ nh nghĩa ị
1 - T tr ng : ừ ườ
-Đ/N: T tr ng là m t d ng v t ch t t n t i trong không gian mà bi u hi n c th là s xu t hi n c aừ ườ ộ ạ ậ ấ ồ ạ ể ệ ụ ể ự ấ ệ ủ
l c t tác d ng lên nam châm hay m t dòng đi n đ t trong nó .ự ừ ụ ộ ệ ặ
-Đ c tr ng c a t tr ng là c m ng t ký hi u là ặ ư ủ ừ ườ ả ứ ừ ệ đ n v c a c m ng t là T ( Tesla)ơ ị ủ ả ứ ừ
-Quy c : H ng c a t tr ng t i m t đi m là h ng Nam - B c c a kim nam châm cân b ng t i đi mướ ướ ủ ừ ườ ạ ộ ể ướ ắ ủ ằ ạ ể
đó
2 - Đ ng s c t :ườ ứ ừ
-Đ/N : đ ng s c t là nh ng đ ng v trong không gian có t tr ng sao cho ti p tuy n t i m i đi m cóườ ứ ừ ữ ườ ẽ ừ ườ ế ế ạ ỗ ể
h ng trùng v i h ng c a c a t tr ng t i đi m đó.ướ ớ ướ ủ ủ ừ ườ ạ ể
- Tính ch t : ấ
Qua m i đi m trong không gian ch v đ c m t đ ng s c t ỗ ể ỉ ẽ ượ ộ ườ ứ ừ
Các đ ng s c t là nh ng đ ng cong khép kín ho c vô h n 2 đ u ườ ứ ừ ữ ườ ặ ạ ở ầ
Chi u c a đ ng s c t tuân theo nh ng quy t c xác đ nh ( quy t c n m tay ph i , quy t c đinhề ủ ườ ứ ừ ữ ắ ị ắ ắ ả ắ
c…)ố
Quy c : V các đ ng c m ng t sao cho ch nào t tr ng m nh thì các đ ng s c dày vàướ ẽ ườ ả ứ ừ ỗ ừ ườ ạ ườ ứ
ch nào t tr ng y u thì các đ ng s c t th a .ỗ ừ ườ ế ườ ứ ừ ư
II / T tr ng t o b i các dây d n đi n có hình d ng đ c bi t ừ ườ ạ ở ẫ ệ ạ ặ ệ
1 - T tr ng c a dòng đi n th ng dài vô h nừ ườ ủ ệ ẳ ạ .
Gi s c n xác đ nh t tr ng ả ử ầ ị ừ ườ t i M cách dây d n m t đo n r do dây d n đi n có c ng đ I (A) gâyạ ẫ ộ ạ ẫ ệ ườ ộ
ra ta làm nh sau : ư
- Đi m đ t : T i Mể ặ ạ
-Ph ng : cùng v i ph ng ti p tuy n c a đ ng tròn ( O,r) t i Mươ ớ ươ ế ế ủ ườ ạ
-Chi u : đ c xác đ nh theo quy t c n m bàn tay ph i h ăc quy t c đinhề ượ ị ắ ắ ả ọ ắ
c 1 :ố
GV : Tr ng Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : ươ xuongrongtron_2005@yahoo.com Web : nhanhoc.edu.vn
I
B
M
OrM
5
I
B
M
Or
Trung tâm b tr ki n th c THPT – luy n thi t t nghi p & đ i h c IQ ổ ợ ế ứ ệ ố ệ ạ ọ VËt
lÝ 11
───────────────────────────────────────────────────────────
Quy t c n m bàn tay ph i : Đ bàn tay ph i sao cho ngón cái n m d c theo dây d n và ch theoắ ắ ả ể ả ằ ọ ẫ ỉ
chi u dòng đi n , khi đó các ngón kia khum l i cho ta chi u c a c m ng t .ề ệ ạ ề ủ ả ứ ừ
Quy t c cái đinh c 1 : Quay cái đinh c đ nó ti n theo chi u dòng đi n thì chi u c a nó t i đi mắ ố ố ể ế ề ệ ề ủ ạ ể
đó là chi u c a c m ng t ề ủ ả ứ ừ
-Đ l n : ộ ớ Trong đó : B (T) - I (A) - r (m)
2 - T tr ng c a dòng đi n trònừ ườ ủ ệ .
Gi s c n xác đ nh t tr ng ả ử ầ ị ừ ườ t i tâm O cách dây d n hìng trònạ ẫ
bán kính r do dây d n đi n có c ng đ I (A) gây ra ta làm nhẫ ệ ườ ộ ư
sau :
-Đi m đ t : T i Oể ặ ạ
-Ph ng : Vuông góc v i m t ph g vòng dây.ươ ớ ặ ẳ
-Chi u : đ c xác đ nh theo quy t c đinh c 2 : “Quay cái đinh c theo chi u dòng đi n thì chi u ti n c aề ượ ị ắ ố ố ề ệ ề ế ủ
nó t i đi m đó là chi u c a c m ng t ạ ể ề ủ ả ứ ừ
-Đ l n : ộ ớ Trong đó : B (T) - I (A) - r (m)
3 - T tr ng c a ng dâyừ ườ ủ ố .
Gi s c n xác đ nh t tr ng ả ử ầ ị ừ ườ t i tâm O c a ng dâyạ ủ ố
d n đi n có c ng đ I (A) gây ra ta làm nh sau : ẫ ệ ườ ộ ư
-Ph ng : song song v i tr c ng dây.ươ ớ ụ ố
-Chi u : đ c xác đ nh theo quy t c đinh c 2 : “Quay cáiề ượ ị ắ ố
đinh c theo chi u dòng đi n thì chi u ti n c a nó t iố ề ệ ề ế ủ ạ
đi m đó là chi u c a c m ng t ể ề ủ ả ứ ừ
-Đ l n : ộ ớ Trong đó : B (T) - I (A) - l (m) – N s vòng dây.ố
B – Bài t p :ậ
I/ Ph ng pháp .ươ
1 - Đ đ n gi n trong quá trình làm bài t p và bi u di n t tr ng ng i ta quy c nh sau : ể ơ ả ậ ể ễ ừ ườ ườ ướ ư
- : có ph ng vuông góc v i m t ph ng bi u di n , chi u đi vào .ươ ớ ặ ẳ ể ễ ề
- : có ph ng vuông góc v i m t ph ng bi u di n , chi u đi ra .ươ ớ ặ ẳ ể ễ ề
- Ví d : ụ
GV : Tr ng Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : ươ xuongrongtron_2005@yahoo.com Web : nhanhoc.edu.vn
B
M
Mr
IB
M
M
r
I
II
l - N vòng
5
Trung tâm b tr ki n th c THPT – luy n thi t t nghi p & đ i h c IQ ổ ợ ế ứ ệ ố ệ ạ ọ VËt
lÝ 11
───────────────────────────────────────────────────────────
2 – Ph ng pháp làm bài :ươ
Gi s bài toán yêu c u xác đ nh t tr ng t ng h p t i m t đi m M do nhi u c m ng t ta làm nh sau : ả ử ầ ị ừ ườ ổ ợ ạ ộ ể ề ả ứ ừ ư
B1 : xác đ nh t t i M do t ng c m ng t gây ra : ị ừ ạ ừ ả ứ ừ , , ………
B2 : Áp d ng nguyên lý ch ng ch t ta có : ụ ồ ấ =
II / Bài t p v n d ng ậ ậ ụ
Câu 1 : Hai dây d n th ng song song dài vô h n đ t cách nhau 10cm trong không khí . Dòng đi n ch y trong 2ẩ ẳ ạ ặ ệ ạ
dây d n ng c chi u nhau và có ẫ ượ ề . Tìm c m ng t t i : ả ứ ừ ạ
a. Đi m A cách m i dây 5 cm.ể ỗ
b. Đi m B cách dây 1 đo n 4 cm cách dây 2 đo n 14 cmể ạ ạ
c. Đi m M cách m i dây 10 cm.ể ỗ
d. Đi m N cách dây 1 đo n 8 cm và cách dây 2 đo n 6 cm .ể ạ ạ
Câu 2 : Hai dây d n th ng song song dài vô h n đ t trong không khí cách nhau 12 cm . Có ẫ ẳ ạ ặ .
Xác đ nh nh ng v trí có t tr ng t ng h p b ng không khi : ị ữ ị ừ ườ ổ ợ ằ
a. Hai dòng đi n cùng chi u .ệ ề
b. Hai dòng đi n ng c chi u.ệ ượ ề
Câu 3 : Cu n dây tròn d t có 20 vòng , bán kính là 3.14 cm. Khi có dòng đi n đi vào thì t i tâm c a vòng dâyộ ẹ ệ ạ ủ
xu t hi n t tr ng là B = ấ ệ ừ ườ T . Tính c ng đ dòng đi n trong ng dây.ườ ộ ệ ố
Câu 4 : M t dây d n trong không khí đ c u n thành vòng tròn . bán kính R = 0.1m có I = 3.2 A ch y qua .ộ ẫ ượ ố ạ
M t ph ng vòng dây trùng v i m t ph ng kinh tuy n t . T i tâm vòng dây treo m t kim nam châm nh . Tínhặ ẳ ớ ặ ẳ ế ừ ạ ộ ỏ
góc quay c a kim nam châm khi ng t dòng đi n . Cho bi t thành ph n n m ngang c a c m ng t trái đ t cóủ ắ ệ ế ầ ằ ủ ả ứ ừ ấ
T.
Câu 5 : S i dây d n , đ ng kính dây d = 0.5mm, dòng đi n đi qua I = 0.2 A, đ c cu n thành ng dây dài .ợ ẫ ườ ệ ượ ố ố
xác đ nh c m ng t t i tâm ng dây trong 2 tr ng h p .ị ả ứ ừ ạ ố ườ ợ
a. ng dây có chi u dài 0.4m g m 400 vòng dây.Ố ề ồ
b. ng dây có các vòng dây cu n sát v i nhau và cách đi n v i nhau.Ố ố ớ ệ ớ
III/ Bài t p v nhàậ ề
Câu 1 : Ba dòng đi n cùng c ng đ Iệ ườ ộ 1= I2 = I3 = 10 A ch y trong ba dây d n th ng dài vô h n và song songạ ẫ ẳ ạ
v i nhau đ t trong chân không. M t ph ng vuông góc v i ba dây t o thành ti t di n ngang là tam giác đ uớ ặ ặ ẳ ớ ạ ế ệ ề
ABC, c nh a=10 cm. Chi u các dòng đi n cho hình v . xác đ nh c m ng t t ng h p t i M do 3 dây d nạ ề ệ ở ẽ ị ả ứ ừ ổ ợ ạ ẫ
gây ra.
GV : Tr ng Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : ươ xuongrongtron_2005@yahoo.com Web : nhanhoc.edu.vn
5
Trung tâm b tr ki n th c THPT – luy n thi t t nghi p & đ i h c IQ ổ ợ ế ứ ệ ố ệ ạ ọ VËt
lÝ 11
───────────────────────────────────────────────────────────
Câu 2 : M t ng dây đi n đ t trong không khí sao cho tr c c a nó vuông gócộ Ố ệ ặ ụ ủ
v i m t ph ng kinh tuy n t . C m ng t trái đ t có thành ph n n m ngangớ ặ ẳ ế ừ ả ứ ừ ấ ầ ằ
T. Trong ng dây có treo m t kim nam châm . khi có dòng đi n I =ố ộ ệ
2 mA ch y qua dây d n thì ta th y kim nam châm l ch kh i v trí ban đ u ạ ẫ ấ ệ ỏ ị ầ .
Bi t ng dây dài 31.4cm và ch cu n m t l p . Tìm s vòng dây c a ng.ế ố ỉ ố ộ ớ ố ủ ố
Bài 2 : L c tự ừ
A – Tóm t t lý thuy t ắ ế
I/ L c t tác d ng lên m t đo n dây có m t dòng đi n đ t trong t tr ng đ uự ừ ụ ộ ạ ộ ệ ặ ừ ườ ề
L c t ự ừ do t tr ng đ u tác d ng lên đo n dây th ng chi u dài ừ ườ ề ụ ạ ẳ ề l (m)
có dòng đi n I (A) ch y qua là l c có : ệ ạ ự
- Đi m đ t : trung đi m c a đo n dây .ể ặ ể ủ ạ
-Ph g : vuông góc v i m t ph ng (ươ ớ ặ ẳ l , )
-Chi u : đ c xác đ nh b i quy t c bàn tay trái “ Xoè bàn tay trái h ngề ượ ị ở ắ ứ
các đ ng c m ng t sao cho chi u c a dòng đi n đi t c tay đ nườ ả ứ ừ ề ủ ệ ừ ổ ế
ngón tay . Ngón tay cái cho i ra ả ch chi u c a l c t ”ỉ ề ủ ự ừ
-Đ l n đ c xác đ nh theo công th c Ampe :ộ ớ ượ ị ứ
F = B.I.l.sin v i ớ
II / L c t tác d ng lên gi a 2 dây d n th ng dài song song có dòng đi n ch y qua .ự ừ ụ ữ ẫ ẳ ệ ạ
- N u 2 dòng đi n ch y cùng chi u 2 dây hút nhau.ế ệ ạ ề
-N u 2 dòng đi n ch y ng c chi u 2 dây đ y nhau.ế ệ ạ ượ ề ẩ
-L c tác d ng có đ l n : ự ụ ộ ớ
Trong đó : là c ng đ dòng đi n ch y qua 2 dây d n .ườ ộ ệ ạ ẫ
l là chi u dài 2 dây .ề
d kho ng cách 2 dây .ả
III/ L c t tác d ng lên khung dây có dòng đi nự ừ ụ ệ .
-N u m t ph ng khung dây vuông góc v i đ ng c m ng t khi đó các l c tác d ng lên khung không làmế ặ ẳ ớ ườ ả ứ ừ ự ụ
quay khung ( ch làm cho khung giãn ra ho c co l i ) .ỉ ặ ạ
-N u m t ph ng khung dây song song v i đ ng c m ng t khi đó xu t hi n ng u l c làm khung quayế ặ ẳ ớ ườ ả ứ ừ ấ ệ ẫ ự
v i momen : M = B.I.S. sinớ v i : S : di n tích khung - ớ ệ : là pháp tuy n m t ph ng khungế ặ ẳ
dây.
GV : Tr ng Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : ươ xuongrongtron_2005@yahoo.com Web : nhanhoc.edu.vn
A
BC
I1
I2I3
M
B
M
F
I
5
Trung tâm b tr ki n th c THPT – luy n thi t t nghi p & đ i h c IQ ổ ợ ế ứ ệ ố ệ ạ ọ VËt
lÝ 11
───────────────────────────────────────────────────────────
IV / L c t tác d ng lên đi n tích chuy n đ ng ( l c Lorenxer)ự ừ ụ ệ ể ộ ự
L c lorenxer tác d ng lên đi n tích q đang chuy n đ ng v i v n t c ự ụ ệ ể ộ ớ ậ ố trong từ
tr ng có : ườ
- Đi m đ t t i đi n tích qể ặ ạ ệ
-Ph ng : Vuông góc v i mp(ươ ớ )
- Chi u : xác đ nh theo quy t c bàn tay trái ề ị ắ
( n u q > 0 : chi u cùng v i chi u ch c a tay cái ế ề ớ ề ỉ ủ
n u q<0 : chi u ng c v i chi u ch c a tay cái )ế ề ượ ớ ề ỉ ủ
-Đ l n : ộ ớ f = .v .B sin v i ớ = ( )
B – Các d ng bài t pạ ậ
D ng 1ạ : L c t tác d ng lên đo n dây d n th ng ự ừ ụ ạ ẫ ẳ
I/ Ph ng pháp ươ :
- Xác đ nh l c t tác d ng lên đo n dây .ị ự ừ ụ ạ
- Xác đ nh các l c khác tác d ng lên đo n dây.ị ự ụ ạ
-Áp d ng đ nh lu t II niuton ụ ị ậ k t qu c n tìm . ế ả ầ
II/ Bài t p v n d ng :ậ ậ ụ
Câu 1 : Hai thanh ray n m ngang , song song và cách nhau đo nằ ạ l = 0.3cm, m t thanh kim loa đ t lên hai thanhộ ị ặ
ray. Cho dòng đi n I=50A ch y qua thanh kim lo i v i thanh ray . h s ma sát gi a thanh kim lo i v i thanhệ ạ ạ ớ ệ ố ữ ạ ớ
ray là k = 0.2 , kh i l ng thanh kim lo i m=0,5kg. Hãy tìm đ l n c a c m ng t B đ thanh b t đ uố ươ ạ ộ ớ ủ ả ứ ừ ể ắ ầ
chuy n đ ng (B vuông góc v i mp hai thanh ray)ể ộ ớ
Câu 2 : Gi a hai c c nam châm có B n m ngang , B=0.01T ng i ta đ t môt dây d n l n m ngang vuông gócữ ự ằ ườ ặ ẫ ằ
v i B. Kh i l ng c a m t đ n v chi u dài là d= 0.01kg/m. Tìm c ng đ dòng đi n I qua dây dây n m lớ ố ượ ủ ộ ơ ị ề ườ ộ ệ ằ ơ
l ng không r i cho g =10m/s.ữ ơ
Câu 3 : M t dây d n th ng MN chi u dài ộ ẫ ẳ ề l , kh i l ng c a 1 đ n v dài c a dâyố ượ ủ ơ ị ủ
là d = 0.04kg/m . dây đ c treo trong t tr ng nh hình v . v i B = 0.04T .Choượ ừ ườ ư ẽ ớ
dòng đi n I ch y qua dây . ệ ạ
a. Đ nh chi u và đ l n c a I đ l c căng c a các dây treo b ng không.ị ề ộ ớ ủ ể ự ủ ằ
b. Cho MN = 25cm. I = 16A. có chi u t N đ n M . Tình l c căng c a m iề ừ ế ự ủ ỗ
dây ( l y g = 10m/s2) ấ
D ng 2ạ : T ng tác gi a các dây dài đ t song song có dòng đi n ch y qua.ươ ữ ặ ệ ạ
I/ Ph ng phápươ
GV : Tr ng Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : ươ xuongrongtron_2005@yahoo.com Web : nhanhoc.edu.vn
f
B
v
B
MN