21
a) Chứng minh rằng m đợc xác định bằng công thức:
U
xBq
m
8
22
=
b) Nếu có hai ion có cùng một điện tích q nhng có khối lợng khác nhau một
lợng m đi vào buông của khối phổ kế. Hãy tinh m theo U, q, m, B, và
khoảng cách x giữa hai vị trí của hai hạt trên kính ảnh
c) Tính x cho hai hạt Cl có khối lợng 35 và 37 u , nếu U=7,3 kV, B=0,5T.
Hình 8.2
Bài 7.3
: Trong cùng một mặt phẳng với dòng điện thẳng dài vô hạn cờng độ I
= 20 A ngời ta đặt hai thanh trợt (kim loại) song song với
dòng điện và cách dòng điện một khoảng x
0
=
1 cm. Hai thanh trợt cách nhau l = 0,5 m.
Trên hai thanh trợt ngời ta lồng vào một
đoạn dây dẫn dài l (Hình 10.3). Tìm hiệu
điện thế xuất hiện giữa 2 đầu dây dẫn nếu
cho dây dẫn trợt tịnh tiến trên các thanh
với vận tốc không đổi v = 3 m/s.
Bài 7.4
: Để đo cảm ứng từ giữa hai cực của một nam châm điện ngời ta đặt
vào đó một cuộn dây N = 50 vòng, diện tích tiết diện ngang của mỗi vòng S = 2
cm
2
. Trục của cuộn dây song song với các đờng sức từ trờng. Cuộn dây đợc
nối kín với một điện kế xung kích (dùng để đo điện lợng phóng qua khung dây
x
0
l
G
v
Hình 10.3
1
2
Bài 7.5
: Một khung dây hình chữ nhật làm bằng dây dẫn có bán kính r =
1 mm. Chiều dài a = 10 m của khung rất lớn so với chiều rộng b = 10 cm của nó
(đo từ các trục của cạnh khung). Tìm hệ số tự cảm L của khung dây. Độ từ
thẩm của môi trờng giả thiết bằng 1. Bỏ qua từ trờng bên trong dây dẫn.
Bài 7.6
: Hai ống dây có hệ số tự cảm lần lợt là L
1
= 3 ì10
-3
H và L
2
=
5 ì10
-3
H, đợc mắc nối tiếp với nhau sao cho từ trờng do chúng sinh ra cùng
chiều. Khi đó hệ số cảm ứng của cả hệ bằng L = 11 ì 10
-3
H. Tìm hệ số cảm ứng
của cả hệ nếu nối lại các ống dây sao cho từ trờng do chúng gây ra có chiều
đối nhau (song vẫn giữ vị trí của chúng nh trớc).
Bài 7.7
: Cuộn dây có hệ số tự cảm
L = 2 ì 10
-6
H và điện trở R = 1 đợc mắc
vào một nguồn điện có thế điện động không
đổi E = 3 V (Hình 10.4). Sau khi dòng điện
trong ống dây đã ổn định, ngời ta đảo rất
nhanh khoá K từ vị trí 1 sang vị trí 2. Tìm
C
r
B = 0,3 T
+
R
1
K
1
2
L, R
Hình 10.4
24
vòng/s.Hãy xác định hiệu điện thế giữa hai
đầu của thanh (thanh dài 80 cm quay
trong từ trờng hớng vào trong trang giấy
với B = 0,3 T).
Bài 7.10
: Nh hình 10.6, một thanh kim
loại tiếp xúc với mạch điện và làm cho
mạch điện kín. Từ trờng B = 0,15 T thẳng
góc với mặt phẳng khung giấy. Điện trở
toàn mạch là 3 . Hãy xác định lực F để
kéo thanh trợt với vận tốc bằng v = 2m/s.
Bài 7.11
: Một "chiếc nhẫn" bằng kim loại
có mật độ
và độ dẫn điện
v
song song với dây dài có dòng
điện I chạy qua. Các thông số đợc chỉ ra
trên hình 10.8.
a) Xác định suất điện động hai đầu của đoạn dây khi
v
cùng chiều với I.
b) Tơng tự khi
v
ngợc chiều với I.
Bài 7.13
: Một thanh dây dẫn có thể trợt không ma sát trên hai đờng ray dài
song song. Từ trờng
B
thẳng góc với mặt phẳng của hệ thống (Hình 10.9).
25
a) Nếu các ray đợc đặt nằm ngang, thanh
có chuyển động với vận tốc không đổi khi
trờng điện từ
Bài 8.1.
Tính dòng điện dịch giữa hai bản của tụ điện phẳng có bản mặt hình
vuông cạnh a=1,0 cm khi biết tốc độ biến thiên điện trờng là
6
3,0.10
.
dE V
dt m s
=
.
(ĐS
9
2,7.10
D
IA
= )
Bài 8.2.
Tại một thời điểm xác định có một dòng 2,8A chạy trong dây nối hai
bản của tụ điện. Tính vận tốc biến thiên điện trờng giữa hai bản tụ nếu bản
tụ có dạng hình vuông với cạnh a= 1,0 cm.
(ĐS 3,2.10
15
V/m.s )
Bài 8.3.
Chứng minh rằng cờng độ dòng điện dịch giữa hai bản tụ phẳng
D
dU
IC
tròn tại điểm cách tâm tụ một khoảng r nh trong ví dụ chơng 11 ( Mục 11.2)
đợc biểu diễn bằng công thức:
0
2
D
I
B
r
à
=
trong đó
D
I là cờng độ dòng điện dịch.
b) Giải thích sự tơng tự giữa trờng từ này với trờng từ của một sợi dây.
27
c) So sánh trờng từ tại các điểm nằm trong không gian giữa các bản tụ (r<R)
với trờng từ do sợi dây dẫn đi vào các bản rụ gây ra. Cho R=2,0 cm. Giải thích
sự khác nhau cơ bản đó.
Bài 8.6.
Có một tụ điện phẳng tròn bán kính R=3,5 cm, khoảng cách giữa hai
bản tụ d= 2,0 mm. Không gian giữa hai bản tụ chứa đầy không khí. Ngời ta
đấu vào tụ một hiệu điện thế xoay chiều với tần số f=60Hz dạng
0
cosUU t
=
,
4,0.10
D
E
I
dVm
dt s
==
)
Bài 8.7.
Nếu nh tồn tại một đơn cực từ thì phơng trình Maxwell nào phải
thay đổi, giả sử rằng Q
m
là từ tích của một cực nam châm tơng tự nh điện
tích Q.
Bài 8.8.
Điện trờng của một sóng điện từ phẳng đợc biểu diễn bằng công
thức
0
cos( ), 0
xyz
EE kztEE
=+==
. Hãy xác định:
a) Độ lớn và hớng của vectơ
28
trong đó r là khoảng cách tính từ nguồn
Bài 8.11.
Một đoạn dây dẫn hình trụ bán kính tiết diện ngang bằng r có độ dẫn
bằng mang một dòng điện I phân bố đều trong toàn tiết diện. Hãy xác định:
a) Điện trờng E bên trong dây dẫn.
b)
B
G
tại điểm ngoài tiếp xúc với vật dẫn
c) Vectơ Poynting trên mặt vật dẫn và hãy chứng minh rằng vectơ này vuông
góc với mặt vật dẫn và hớng vào trong vật dẫn
d) Tích phân
S
G
để chứng minh rằng tốc độ biến thiên năng lợng đi vào mặt
bên vật dẫn bằng công suất toả nhiệt
2
IR. Chú ý ngời ta có thể xem năng
lợng đi vào vật dẫn dới dạng sóng điện từ đi vào dây dẫn qua mặt bên.
(ĐS: a.
2
I
E
r
= , b.
0
2
mAH /13333=TB 0168,0=
Bài 10.2:
Một nam châm điện có dạng của một solenoit có độ dài L=225mm gồm
N=900 vòng có dòng điện I=0,8A chạy qua. Tính H và B tại phần tâm của solenoit
biết độ từ thẩm của lõi sắt à=350.
Đ.S:
mAH /3200=
B=1,41T
Bài 10.3:
Một toroit có chu vi trung bình bằng L=0,5m gồm N=500vòng với dòng
điện I=0,15A chạy qua.
a) Tìm H và B nếu lõi của toroit là không khí.
b) Tìm B và độ từ hóa M nếu lõi của toroit là sắt coa độ từ thẩm
à
=5000.
c) Tìm momen từ trung bình của một nguyên tử nếu nh khối lợng riêng của sắt
bằng 7850kg/m
3
Đ.S:
a.
mAH /150=
b.
mMAM /35,1=
c.
229
.10.59,1 mAP
m
=
Bài 10.5:
Một toroid với chu vi trung bình l=25 cm có lõi
bằng sắt gồm N=20 vòng và có dòng 10A chạy
qua.
a) Lõi sắt có độ từ thẩm
à
=1000, hãy xác định
cảm ngs từ B trong lõi sắt.
b) Ngời ta cắt lõi sắt thành một khe có độ
rộng bằng l
1
=1cm (Hình 9.1). Xác định B trong
không khí cũng nh trong lõi sắt . Hình 9.1
(Đ.S: a.
TB 01,1= b. TB
2
10.45,2