Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền
Ngày soạn:17/1/11
CHỦ ĐỀ 1:XÁC ĐỊNH LỰC TỪ.CẢM ỨNG TỪ
A: Tóm tắt lý thuyết
I. TỪ TRƯỜNG
1. Tương tác từ
Tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dòng điện với dòng điện đều gọi
là tương tác từ. Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ.
2. Từ trường
- Khái niệm từ trường: Xung quanh thanh nam châm hay xung quanh dòng điện có từ trường.
Tổng quát: Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường.
- Tính chất cơ bản của từ trường: Gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong nó.
- Cảm ứng từ: Để đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ, người ta đưa vào một đại lượng vectơ gọi là cảm
ứng từ và kí hiệu là
B
.
Phương của nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường là phương của vectơ cảm ứng từ
B
của
từ trường tại điểm đó. Ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử là chiều của
B
.
3. Đường sức từ
Đường sức từ là đường được vẽ sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùng với
hướng của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó.
4. Các tính chất của đường sức từ:
- Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi.
- Các đường sức từ là những đường cong kín. Trong trường hợp nam châm, ở ngoài nam châm các đường sức từ đi
nam châm thứ hai là
2
B
, …, chỉ của nam châm thứ n là
n
B
. Gọi
B
là từ trường của hệ tại M thì:
n21
B BBB +++=
B: Bài tập
1
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền
Bài 1: Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện
chạy qua dây có cường độ 0,75 (A). Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10
-2
(N). Tính độ lớn Cảm ứng từ
của từ trường ĐS: B= 0,8 (T).
Bài 2: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 (cm) có dòng điện I = 5 (A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ
B = 0,5 (T). Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10
-2
(N). Tính góc
α
hợp bởi dây MN và đường
cảm ứng từ. ĐS: 30
0
Bài 3: Dòng điện I = 1 (A) chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 10 (cm) có
độ lớn bằng bao nhiêu? ĐS: 2.10
-6
N
Bài 9: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2 (A). cảm ứng từ bên trong
ống dây có độ lớn B = 25.10
-4
(T). Tính số vòng dây của ống dây. ĐS: 497
Bài 10: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), lớp sơn cách điện bên ngoài rất mỏng. Dùng sợi dây này
để quấn một ống dây có dài l = 40 (cm). Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống dây là bao nhiêu?
ĐS: 1250
Bài 11: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), điện trở R = 1,1 (Ω), lớp sơn cách điện bên ngoài rất
mỏng. Dùng sợi dây này để quấn một ống dây dài l = 40 (cm). Cho dòng điện chạy qua ống dây thì cảm ứng
từ bên trong ống dây có độ lớn B = 6,28.10
-3
(T). Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây là bao nhiêu?
ĐS: 4,4 (V)
Bài 12:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau,cách đều nhau đi qua
ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a=4cm theo phương vuông góc với mặt
phẳng hình vẽ.cho các dòng điện chạy qua có cùng mộtchiều với các cường độ
dòng điện I
1
=10A,I
2
=I
3
=20A.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét
dây dẫn có dòng điện I
1
? ĐS: 10
-3
N
gây ra từ trường tại tâm vòng tròn có B = 2,5.10
-6
T. Tính cường độ dòng điện chạy trong vòng dây ?
2
⊗
⊗
e
I
1
I
2
I
3
⊗
I
1
e
I
3
I
2
⊗
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền
ĐS : 0,2A
Bài 15: Một vòng dây tròn đặt trong chân khơng có bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A
a . Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu?
b . Nếu cho dòng điện nói trên qua vòng dây có bán kính R’ = R/4 thì tại tâm vòng dây , độ lớn của
cảm ứng từ B là bao nhiêu ?
ĐS : a. B = 3,14 . 10
- 4
n21
B BBB +++=
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HIØNH DẠNG ĐẶC BIỆT
1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Vectơ cảm ứng từ
B
tại một điểm được xác đònh:
- Điểm đặt tại điểm đang xét.
- Phương tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đang xét
- Chiều được xác đònh theo quy tắc nắm tay phải
- Độ lớn B = 2.10
-7
r
I
2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây được xác đònh:
- Phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây
- Chiều là chiều của đường sức từ: Khum bàn tay phải theo vòng day của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến
các ngón tay trùng với chiều của dòng điện trong khung , ngón tay cái choảy ra chỉ chiều đương sức từ xuyên qua
mặt phẳng dòng điện
- Độ lớn
R
NI
102B
7−
π=
(T)
Bài 2: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau cách nhau 40 (cm). Trong hai dây có hai dòng điện cùng
cường độ I
1
= I
2
= 100 (A), cùng chiều chạy qua. Cảm ứng từ do hệ hai dòng điện gây ra tại điểm M nằm
trong mặt phẳng hai dây, cách dòng I
1
10 (cm), cách dòng I
2
30 (cm) có độ lớn là bao nhiêu?
ĐS: 1,33.10
-5
(T)
Bài 3: Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính
R = 6 (cm), tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách điện. Dòng điện chạy trên dây có cường
độ 4 (A). Tính cảm ứng từ tại tâm vòng tròn ĐS: 5,5.10
-5
(T)
Bài 4: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện
chạy trên dây 1 là I
1
= 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I
2
= 1 (A) ngược chiều với I
1
.
Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2 dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng
điện I
T b. B=2,5.10
– 5
T
Bài 7: Cho hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt trong không khí, đặt trong không khí, cách nhau một khoảng d
= 80cm. Dòng điện trong hai dây cùng chiều và cùng cường độ I
1
= I
2
= I = 1A. Tính cảm ứng từ tại các
điểm sau :
a. Điểm N cách dây thứ nhất 100cm, cách dây thứ hai 20cm.
b. Điểm M cách đều hai dây một khoảng là 80cm. ĐS : a. 1,2.10
-6
T ;b. 2,2.10
-7
T
Bài 8: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d
1
; d
2
đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 10 cm, có dòng
điện cùng chiều I
1
= I
2
= I = 2,4A đi qua. Tính cảm ứng từ tại:
a. M cách d
1
và d
2
.
Bài 9: Tính cảm ứng từ tại tâm của 2 vòng dây dẫn đồng tâm, có bán kính là R và 2R. Trong mỗi
vòng tròn có dòng điện I = 10A chạy qua. Biết R = 8cm. Xét các trường hợp sau :
a. Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy cùng chiều.
b. Hai vòng tròn nằm trong cùng một mặt phẳng, hai dòng điện chạy ngược chiều.
c. Hai vòng tròn nằm trong hai mặt phẳng vuông góc nhau.
ĐS: a. 1,18.10
-4
T b. 3,92.10
-5
T c. 8,77.10
-4
T
Bài 10: Cho 4 dòng điện cùng cường độ I
1
= I
2
= I
3
= I
4
= I= 2A song song
nhau, cùng vuông góc mặt phẳng hình vẽ, đi qua 4 đỉnh của một hình vuông
cạnh a = 20cm và có chiều như hình vẽ. Hãy xác định vector cảm ứng
từ tại tâm của hình vuông. ĐS : 8. 10
-6
T
Bài 11: Cho hai dòng điện I
1
, I
3
=10A.Hãy xác
định cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện
tròn.Biết tâm O cách dòng thư nhất 10 cm
và cách dòng thứ hai là 20 cm ĐS: B=1,1.10
-4
T
Bài 13 :cho ba dòng điện thẳng song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ,đi
qua ba đỉnh A,B,C của một tam giác đều.Hãy xác định cảm ứng từ tại
tâm của tam giác trong hai trường hợp :
a. Cả ba dòng điệ đều hướng ra phía trước
b. I
1
hướng ra phía sau,I
2
,I
3
hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ.
Cho biết các cạnh của tam giác bằng 10cm và I
1
=I
2
=I
3
=5A
ĐS:a. B
T
=0 , b.B=
5
2 3.10 T
2
T
−
Bài 15:Cho ba dòng điện thẳng song song,vuông góc với mặt
phẳng hình vẽ.Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện
cho trên hình vẽ.Hãy xác định cảm ứng từ tại M trong hai trường hợp:
a. Cả ba dòng điện đều hướng ra phía trước mặt hình vẽ
b. I
1
hướng ra phía sau,I
2
và I
3
hướng ra phía trước mặt
phẳng hình vẽ.Cho I
1
=I
2
=I
3
=10A
ĐS: a. B=10
-4
T, c. B=
4
5.10 T
−
Ngày soạn:30/1/11
CHỦ ĐỀ 3:XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG
KHÔNG
C
D
I
2
I
3
I
1
I
1
I
2
M
2cm 2cm
2cm
B
C
A
I
1
I
2
I
3
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền
→
21
BB
↑↓
I
r
r
=
(1)
♣ Để
21
BB
↑↓
và I
1
cùng chiều I
2
thì M phải thuộc AB nên : r
1
+ r
2
= AB (2)
♣ Giải (1) và (2) tìm được r
1
và r
2
2. Hai dòng điện thẳng ngược chiều A B
I
1
I
2
M
• Vì I
1
= I
2
→ r
2
/r
1
= I
2
/I
1
(1)
• Để
21
BB
↑↓
, I
1
ngược chiều I
2
và I
1
> I
2
thì M nằm ngoài AB về phía I
2
, nên : r
1
2
– r
1
= AB (2)
• Gi ải (1) và (2) tìm được r
1
và r
2
BÀI TẬP MẪU
Bài 5.1. Hãy cho biết :
1). Vị trí để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0 ? Biết :
a). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện cùng chiều,
có cường độ I
1
= 4A , I
2
= 1A , đặt cách nhau 6 cm .
b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện ngược
chiều, có cường độ I
1
= 1A , I
2
= 4 A , đặt cách nhau 6 cm .
2). Tập hợp những điểm có cảm ứng từ bằng nhau ? Biết :
a). Hai dẫy dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau một khoảng 12 cm
có các dòng điện I
1
= 1A , I
2
1
2
1
2
==
I
I
r
r
Để
21
BB
↑↑
→ M thuộc đoạn AB , nên : r
1
+ r
2
= AB
b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòng
điện I
1
= 1A , I
2
= 4A đi qua cùng chiều nhau .
► r
2
/r
1
= I
B
= 0 → I
2
có chiều hướng sang trái
B
1
= B
2
→ 2 .10
-7
.
=
d
I
2
2 π.10
-7
.
R
I
1
→ d = 2,55 cm
Đ/S 2,55 cm
LUYỆN GIẢI TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Chọn phát biểu sai ?
Độ lớn của từ trường do một dây dẫn gây ra tại một điểm M phụ thuộc vào :
A. hình dạng của sợi dây B. vị trí của điểm M
C. môi trường xung quanh D. chiều của dòng điện
Câu 2. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của một khung dây dẫn tròn :
M
= 0,25B
N
► B
N
= 2.10
-7
.I/r B
M
= 2.10
-7
.I/2r → B
N
= 2B
M
Ngày soạn:11/2/11
CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM
ỨNG TỪ TỔNG HỢP
1. Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện có:
- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây đang xét
- Phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn
- Chiều hướng vào nhau nếu 2 dòng điện cùng chiều, hướng ra xa nhau nếu hai dòng
điện ngược chiều.
- Độ lớn F =
r
II
10.2
21
F
,
2
F
là lực từ tác dụng lên các cạnh DA và BC.
Theo công thức Ampe ta thấy
1
F
,
2
F
có
- điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh
- phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
- chiều như hình vẽ(Ngược chiều nhau)
- Độ lớn F
1
= F
2
8
A B
I
D C
.
,
2
F
,
3
F
,
4
F
là lực từ tác dụng lên các cạnh AB, BC, CD, DA
Theo công thức Ampe ta thấy
31
FF
−=
,
42
FF
−=
Vậy: Khung dây chòu tác dụng của các cặp lực cân bằng. Các lực này khung
làm quay khung.
c. Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều
B
nằm trong mặt phẳng khung dây
1
30cm; dòng I
2
20cm
b. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm N cách dòng I
1
30cm; dòng I
2
40cm
c. Hãy tính lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của hai dây
d. Hãy xác định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng khơng.Tại những điểm đó có
từ trường hay khơng? ĐS:a. B
M
=0T,b. B=2,24.10
-6
T,c.F=2,4.10
-5
N,d.r
1
=30cm,r
2
=20cm
Bài 3: Hai dòng điện cường độ I
1
=6A,I
2
=9A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vơ hạn và
có chiều ngược nhau,được đặt trong chân khơng cách nhau một khoảng a= 10cm:
1. Xác định cảm ứng từ tại:
a. Điểm M cách I
(T) D. 4.10
-7
(T)
Câu 2. Mét dßng ®iƯn cã cêng ®é I = 5 (A) ch¹y trong mét d©y dÉn th¼ng, dµi. C¶m øng tõ do dßng ®iƯn
nµy g©y ra t¹i ®iĨm M cã ®é lín B = 4.10
-5
(T). §iĨm M c¸ch d©y mét kho¶ng A. 25 (cm) B. 10 (cm)
C. 5 (cm) D. 2,5 (cm)
Câu 3. Mét dßng ®iƯn th¼ng, dµi cã cêng ®é 20 (A), c¶m øng tõ t¹i ®iĨm M c¸ch dßng ®iƯn 5 (cm) cã ®é
lín lµ:
9
M : Momen ngẫu lực từ (N.m)
I: Cường độ dòng điện (A)
B: Từ trường (T)
S: Diện tích khung dây(m
2
)
M = IBSsin
θ
Giỏo ỏn dy thờm vt lý 11. Gv: Lờ Cụng Quyn
A. 8.10
-5
(T) B. 80.10
-5
(T) C. 4.10
-6
(T) D. 40.10
-6
(T)
Cõu 4. Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài. Tại điểm A cách dây 10 (cm) cảm ứng từ do dòng
1
Cõu 6. Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là
I
1
= 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I
2
= 1 (A) ngợc chiều với I
1
. Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai
dây và cách đều hai dây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn là:
A. 5,0.10
-6
(T) B. 7,5.10
-6
(T) C. 5,0.10
-7
(T) D.7,5.10
-7
(T)
Cõu 7. Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là
I
1
= 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I
2
= 1 (A) ngợc chiều với I
1
. Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2
dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I
1
8 (cm). Cảm ứng từ tại M có độ lớn là:
Bi 2: Mt ht khi lng m, mang in tớch e, bay vo trong t trng vi vn tc v. Phng ca
vn tc vuụng gúc vi ng cm ng t. Thớ nghim cho bit khi ú qu o ca ng trũn v
mt phng qu o vuụng gúc vi ng cm ng t. Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10
-27
kg ; q = 1,6.10
-19
C ; v = 2.10
6
m/s. Tớnh bỏn kớnh ca ng trũn qu o ? S :
5,2cm.
Bi 3: Mt electron bay vo khụng gian cú t trng u cú cm ng t B=0,2(T) vi vn tc ban
u
v
0
= 2.10
5
(m/s) vuụng gúc vi
B
. Tớnh lc Lorenx tỏc dng vo electron. S: 6,4.10
-15
(N)
Bi 4: Mt electron bay vo khụng gian cú t trng u cú cm ng t B = 10
-4
(T) vi vn tc
ban u v
0
= 3,2.10
6
(m/s) vuụng gúc vi
B
2
= 2,5.10
6
m/s thì lực f
2
tác dụng lên điện tích là
bao nhiêu?
S: f
2
=2,5.10
-6
N
Bi 7: Một điện tích có khối lợng m
1
= 1,60.10
-27
kg, có điện tích q
1
= -e chuyển động vào từ trờng đều
B = 0,4T với vận tốc v
1
= 10
6
m/s. Biết
v
B
.
B
hợp với mặt phẳng khung một góc 30
0
.
Bi 3: Khung dõy dn hỡnh vuụng cnh a = 20 (cm) gm cú 10 vũng dõy, dũng in chy trong mi
vũng dõy cú cng I = 2 (A). Khung dõy t trong t trng u cú cm ng t B = 0,2 (T), mt
phng khung dõy cha cỏc ng cm ng t. Tớnh mụmen lc t tỏc dng lờn khung dõy. S:
0,16 (Nm)
Bi 4: Mt khung dõy dn hỡnh ch nht ABCD t trong t trng u cú cm ng t B=5.10
-2
(T). Cnh AB ca khung di 3 (cm), cnh BC di 5 (cm). Dũng in trong khung dõy cú cng I
= 5 (A). Giỏ tr ln nht ca mụmen ngu lc t tỏc dng lờn khung dõy cú ln l bao nhiờu?
S: 3,75.10
-4
(Nm)
Bi 5: Mt khung dõy cng hỡnh ch nht cú kớch thc 2 (cm) x 3 (cm) t trong t trng u.
Khung cú 200 vũng dõy. Khi cho dũng in cú cng 0,2 (A) i vo khung thỡ mụmen ngu lc
t tỏc dng vo khung cú giỏ tr ln nht l 24.10
-4
(Nm). Tớnh ln cm ng t ca t trng .
S: 0,10 (T)
Bi 6: Mt dõy dn c gp thnh khung dõy cú dng tam giỏc vuụng
cõn MNP. Cnh MN = NP = 10 (cm). t khung dõy vo trong t trng
u B = 10
-2
(T) cú chiu nh hỡnh v. Cho dũng in I cú cng 10
(A) vo khung dõy theo chiu MNPM. Tớnh ln lc t tỏc dng vo
cỏc cnh ca khung dõy.
S: F
MN
M
N
B
P
M
N
I
1
A
D C
B
I
2
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền
Bài 8: Một dây dẫn được gập thành khung dây dạng tam giác vuông cân MNP.
MN = NP = 10cm. Đặt khung dây vào từ trường B =10
-2
T có chiều
như hình vẽ. Cho dòng điện I = 10A vào khung có chiều MNPM.
Lực từ tác dụng vào các cạnh của khung dây là bao nhiêu? ĐS: F
MN
= 10
-2
N, F
NP
= 0, F
MP
= 10
-2
N
DC
=0,F
AD
=F
DC
=3N ;b. F
BA
=F
DC
=2,4N,F
AD
=F
DC
=3N
Bài 11: Khung dây hình chữ nhật ABCD có diện tích 25cm
2
gồm 5 vòng
nối tiếp có dòng điện I = 4A đi qua mỗi vòng dây đặt thẳng đứng trong từ
trường đều có B = 0,3T. Tính momen lực từ đặt lên khung dây trong hai trường hợp:
a.
B
u
song song với mặt phẳng khung dây.
b.
B
u
vuông góc với mặt phẳng khung dây.
ĐS: a. M=0.015 N.m ;b. M=0
Bài 12:Một khung dây hình vuông cạnh 10cm đặt trong từ trường đều có
cảm ứng từ B=5.10
12
B
A
B
D
C
I
A
B
D
C
I
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền
3). Chiều : tuân theo qui tắc bàn tay trái
• Đặt bàn tay trái sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của
v
khi q > 0 , ngược chiều
v
khi q < 0 .
• Cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay
• Ngón cái choãi ra 90
0
chỉ chiều lực Lo – Ren – Xơ
4). Độ lớn
α
sinvBqf =
- q : điện tích (C)
hợp với đường sức từ một góc α . Lực Lo – ren – xơ tác dụng lên
điện tích có độ lớn 5.10
-4
T .
3). Giá trị của v
0
để điện tích chuyển động thẳng đều ? Biết điện tích điểm q = 10
-4
C , khối lượng
m = 1 g chuyển động với vân tốc đầu
0
v
, theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có
phương nằm ngang và vuông góc với
0
v
.
► q chuyển động thẳng đều khi f = P
Đ/S 1). 8.10
-14
N 2). 30
0
3). 1000 m/s
Cần nhớ
1). Lực hướng tâm : f
ht
= m
R
1). Giá trị của B ? Biết một electron có khối lượng m = 9,1.10
-31
kg , chuyển động với vận tốc ban
đầu v
0
= 10
7
m/s , trong một từ trường đều B sao cho
0
v
vuông góc với các đường sức từ . Qũy đạo của
electron là một đường tròn bán kính R = 20 mm .
► f
ht
= F
lực từ
→ B
2). Thời gian để điện tích quay được một vòng bằng một chu kì chuyển động ? Biết một điện tích
q = 10
6
C , khối lượng m = 10
-4
g , chuyển động với vận tốc đầu v
0
= 10 m/s đi vào trong một từ
trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T sao cho
0
v
π
4). Bán kính quỹ đạo của electron ? Biết một electron có vận tốc ban đầu bằng 0 , được gia tốc bằng
một hiệu điện thế U = 500 V , sau đó bay vào theo phương vuông góc với đường sức từ . Cảm ứng từ
của từ trường là B = 0,2T .
► Áp dụng Đlí động năng : |e|U = 0,5mv
2
→ v
f
ht
= F
lt
→ R = 377.10
-6
m .
Đ/S 1). 2,84.10
-3
T 2). 3,14 s 3). 6,71.10
4
m/s và 6,55.10
-6
s 4). 377.10
-6
m
Bài 7.3. (Nâng cao) Hãy cho biết :
1). Vecto cảm ứng từ của từ trường ? Biết khi bắn một electron với vận tốc v = 2.10
5
m/s vào điện
trường đều theo phương vuông góc với đường sức của điện trường . Cường độ điện trường E = 10
4
E
t
F
V ln : evB = |e|E B = 5.10
-2
T .
2). Vecto lc Lo ren x tỏc dng lờn electron ? Bit sau khi c gia tc bi hiu in th U =
150V , ngi ta cho electron chuyn ng song song vi mt dõy dn cú cng I = 10 A , cỏch
dõy dn 5 mm . Chiu chuyn ng ca electron cựng chiu dũng in .
p dng lớ ng nng : |e|U = 0,5.mv
2
v
Cm ng t ca t trng ti v trớ e bay vo : B = 2.10
-7
.I/R B
Lc Lo ren xo tỏc dng lờn e cú :
- im t trờn e
v
- Phng : vuụng gúc vi dõy dn
- Chiu : ra xa dõy dn
- ln : F = |e|vB
F
3. Năng lợng từ trờng trong ống dây:
2
LI
2
1
W =
4. Mật độ năng lợng từ trờng:
27
B10
8
1
=
B: Bi tp
15
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền
Bài 1: Một ống dây dài l = 30cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng d = 8cm có dòng điện với
cường độ I = 2A đi qua.
• Tính độ tự cảm của ống dây.
• Tính từ thơng qua mỗi vòng dây.
• Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây.
Bài 2: tính độ tự cảm của ơng dây, biết rằng cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều 2A trong thời gian
0,01s và suất điện động tự cảm trong ống dây là 4,6V
Bài 3: tính năng lượng từ trường trong ống dây khi cho dòng điện 5A đi qua ống dây đó. Cho biết khi đó từ
thơng qua ống dây bằng 2Wb.
Bài 4: Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1H, trong đó dòng điện biết thiên đều với tốc độ 200A/s thì suất
điện động tự cảm là bao nhiêu ?
Bài 5: Ống dây hình trụ chiều dài l = 20cm, có N = 1000 vòng, diện tích mỗi vòng S = 100cm
2
.
b. Tính suất ðiện ðộng trong ống dây khi ngắt dòng ðiện với thời gian ngắt là 0,1s?
c. Suy ra hệ số tự cảm của ống dây?
Ngày soạn:4/3/11
CHỦ ĐỀ 7: SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG .
Vấn Đề 1. Đònh luật phản xạ ánh sáng – gương phẳng
• tia tới và tia phản xạ cùng nằm trong mặt phẳng tới
16
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền
• góc phản xạ và góc tới bằng nhau ( i = i
/
)
nh qua gương phẳng: ảnh và vật đối xứng qua gương; ảnh ảo; ảnh và vật trái bản chất
Vấn Đề 2. Đònh luật khúc xạ ánh sáng
21
1
2
n
n
n
rsin
isin
==
nếu môi trường chứa1 là không khí: sini = nsinr
( n
1
= 1, n
2
= n )
( n
/
là β
5. Một người cao 1,6m đứng trước gương phẳng thẳng đứng cách gương 3m , nhìn ảnh
mình trong gương . Mắt người đó cách đỉnh đầu 10cm
a. Người ấy thấy ảnh cách mình bao xa ?
b. Để thấy rõ từ chân đến đầu, gương phải có chiều dài tối thiểu là bao nhiêu? thành dưới
của gương phải cách mặt đất tối đa là bao nhiêu để người đó nhìn thấy chân mình
trong gương .
40. Có một bể nước hình hộp chữ nhật . Mặt nước trong bể nằm cách miệng bể 20cm .
nh sáng mặt trời chiếu xiên vào bể nước . Ta chỉ thấy bóng của một thành bể in xuống
đáy bể . Chiều dài của bóng ở trên mặt nước là 30cn và ở dưới đáy bể là 90cm . Tính
chiều sâu của lớp nước . Chiết suất của nước là
3
4
41. Một chiếc bể hình hộp chữ nhật , có đáy phẳng nằm ngang , chứa đầy nước ( chiết
suất n =4/3).
Một người nhìn vào điểm giữa của mặt nước theo phương hợp với phương thẳng đứng
một góc 45
0
và nằm trong mặt phẳng vuông góc với hai thành bể .Hai thành bể này cách
17
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền
nhau 30cm . Người ấy vừa vặn nhìn thấy một điểm nằm trên giao tuyến của thành bể và
đáy bể . Tính chiều sâu của bể nước
42. Một người nhìn một hòn đá dưới đáy một dòng suối có cảm giác hòn đá nằm ở độ
sâu 0,8m .Chiều sâu thực của dòng bằng bao nhiêu ? nếu người nhìn đá dưới góc 60
0
so
với pháp tuyến , chiết suất của nước là n =
47.Một tia sáng truyền từ một chất lỏng ra ngoài không khí dưới góc 35
0
thì góc lệch giữa
tia tới nối dài và tia khúc xạ là 25
0
.Tính chiết suất của chất lỏng
48. Chiếu một tia sáng từ không khí vào thuỷ tinh có chiết suất 1,5.Hãy xác đònh góc tới
sao cho:
a) Tia khúc xạ vuông góc với tia tới
b) Góc khúc xạ bằng nửa góc tới
49.Một cái cọc được cắm thẳng đứng trong một bể rộng , đáy phẳng nằm ngang chứa đầy
nước .Phần cọc nhô lên trên mặt nước dài 0,6m.Bóng của cái cọc trên mặt nước dài 0,8m,
ở dưới đáy bể dài 1,7m .Tính chiều sâu của bể nước .Chiết suất của nước là 4/3
50. Thả nổi trên mặt nước một đóa nhẹ , chắn sáng , hình tròn .Mắt người quan sát đặt
trên mặt nước sẽ không thấy được vật sáng ở đáy chậu khi bán kính đóa không nhỏ hơn R
= 20cm. Tính chiều sâu lớp nước trong chậu .Biết rằng vật và tâm đóa nằm trên đường
thẳng và chiết suất của nước là 4/3
Ngày soạn:12/3/11
CHỦ ĐỀ 8:
LĂNG KÍNH
18
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Cơng Quyền
A LÝ THUYẾT.
I: Lăng kính
sini
1
= nsinr
1
, sini
2
min
+
, r =
2
A
B: BÀI TẬP.
01. Cho một lăng kính có tiết diện thẳng là ømột tam giác đều ABC (
µ
A
=
µ
µ
B C=
= 60
0
), có
chiết suất n =
3
, chiếu một tia sáng SI vuông góc với mặt AB tại I.
a. Tính góc tới và góc lệch ứng với trường hợp D
Min
.
b. Vẽ đường đi của tia sáng trong trường hợp SI
⊥
AB gần A và gần B.
HD.
a) D
Min
khi i
1
b) TH SI g ầ n A . SI trùng pháp tuyến nên i
1
và r
1
đều bằng 0
0
.
r
2
= A - r
1
= 60 - 0 = 60
0
sini
gh
= 1/n = 1/
3
⇒
i
gh
= 35
0
26
'
< r
2
nên có PXTP tại J. vẽ được tia JK.
∆
JKC có
J
''
K
"
C:
có
µ
'
J
= 30
0
;
µ
C
= 60
0
⇒
µ
K
"
= 90
0
tia K
"
R đi thẳng ra khơng khí.
02. Cho một lăng kính phản xạ toàn phần (Tam giác vng cân) có chiết suất n =
3
chiếu
0
ta vẽ tia khúc xạ trong LK IJ.
Sini
gh
= 1/n
⇒
i
gh
= 39
0
18
'
.
∆
BIJ có:
I
$
=30 + 90 = 120
0
;
µ
B
= 45
0
µ
J
= 15
0
= 120 - 90 = 30
0
< i
gh
. Tia khúc xạ ló ra khơng
khí dưới góc ló: sini
2
= nsin r
3
=
3
2
⇒
i
2
= 60
0
. Vẽ tia ló cuối cùng KR.
b) i
1
= i
2
= 60
0
; r
1
= r
2
= 30
0
Sini
gh
= 1/n
⇒
i
gh
= 39
0
18
'
. r
2
=A - r
1
= 90 - 30 = 60
0
> i
gh
có phản xạ tồn phần tại J vẽ được
tia JK.
∆
JKC:
µ
C
= 45
0
,
µ
J
= 30
0
43
'
. Vẽ tia ló cuối cùng KR.
b) i
1
= 60
0
; i
2
= 26
0
43
'
; r
1
= 30
0
; r
2
= 60
0
⇒
LK có D
≠
D
Min
nên quay lăng kính đến 1lúc nào đó
thì i
1
= nsinr
1
⇒
sinr
1
= sini
1
/ n =
2
2
2
= 1/2
⇒
r
1
= 30
0
. vẽ được tia IJ.
sini
gh
= 1/n =
2
2
⇒
i
gh
= 45
0
. i
'
2
⇒
i
2
= 45
0
. vẽ tia KR //SI.
b. SI gần đỉnh A.
µ µ
µ
0 0
90 ; 45A B C= = =
= i
1
= 45
0
vì SI //BC .
sinr
1
= sini
1
/ n =
2
2
2
1/2
⇒
r
1
= 30
r
3
= 105 - 90 = 15
0
< i
gh
. Tại K có
tia khúc xạ ló ra khơng khí.góc ló sini
2
= nsinr
2
=
0 0
2
2 sin15 21i
⇒ ≈
.vẽ tia KR.
04. Một tia sáng từ không khí tới gặp mặt bên AB của một lăng kính có tiết diện thẳng là
tam giác đều, chiết suất n =1,73 dưới góc tới i = 60
0
.
a) Tính góc lệch D.
b) Ta giảm góc lệch D bằng cách thay đổi góc tới i
1
được hay không.
HD. A =B = C = 60
0
; i
1
= 60
và sini
2
= nsinr
2
=
1
3.
2
⇒
i
2
= 60
0
Thay vào (1): D = 2.60
0
- 60
0
= 60
0
.
20
I
A
B
C
Đ
i
e
= r
2
= 30
0
có
D
Min
nên thay đổi i
1
thì D tăng.
05. Lăng kính có tiết diện là tam giác ABC, góc chiết quang A rất nhỏ, chiết suất n.Tia
sáng đi vào mặt bên LK. Tính góc lệch giữ tia tới và tia ló. Trong trường hợp:
a. Tia tới vng góc với mặt bên AB.
b. Tia tới đi gần B và vng góc với mặt phẳng phân giác của A.
HD.
a) Tia tới vng góc với mặt bên AB. Tại I: i
1
= r
1
= 0
0
. Tại J: r
2
= A - r
1
= A .Vì A << nên
sinA
≈
A; sinr
1
= A/2 (90
0
-
·
µ
·
1 1 1
Ir / 2 Ir / 2H H A i H A= − ⇒ = =
)
⇒
sinr
1
=
1
sin i
n
= A/2n Vì i,r nhỏ (theo bài ra A<<)
⇒
r
1
= A/2n
Tại J: r
2
= A - r
1
= A - A/2n = A( 1 - 1/2n) = A
2 1
2
n
. Chiếu một tia
sáng đơn sắc , nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính , vào mặt bên của lăng kính với
góc tới 45
0
.
a) Tính góc ló và vẽ đường đi của tia sáng đi qua lăng kính
b) Tính góc lệch của tia sáng
c) Nếu tăng hoặc giảm góc tới một vài độ thì góc lệch thay đổi như thế nào?
07. Một lăng kính có góc chiết quang là 60
0
.Chiếu một tia sáng đơn sắc thì thấy góc lệch
cực tiểu là 30
0
. Tìm chiết suất của lăng kính
08. Một lăng kính có chiết suất là n =
3
.Chiếu một tia sáng đơn sắc thì thấy có góc lệch
cực tiểu là 60
0
.Tìm góc chiết quang của lăng kính
Ngày soạn:18/3/11
CHỦ ĐỀ9: THẤU KÍNH MỎNG.
A. TĨM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:
I. Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu; một trong hai mặt có thể là mặt phẳng.
Đường thẳng nối hai tâm của hai mặt cầu gọi là trục chính của thấu kính.
Có hai loại thấu kính: Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ. O là quang tâm, đường thẳng qua gọi là trục
phụ.
21
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền
0
1
; =∞=
R
R
Thấu kính hội tụ có D >0; f>0
Thấu kính phân kỳ có D <0; f<0
III. Đường đi của tia sáng đi qua thấu kính:
a) Với ba tia sáng đặc biệt:
- Tia tới đia qua quan tâm sẽ đi thẳng
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh của thấu kính
-Tia tới đi qua tiêu điểm hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm vật F thì tia ló song song với trục chính
b) Với tia bất kỳ: Vẽ tiêu diện (với thấu kính phân kỳ là tiêu diện ảov). vẽ trục phụ song song với tia tới S,
cắt tiêu diện tại Fơ
1
; sau đó vẽ tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua Fơ
1
.
Fơ
1
Fơ Fơ
F
1
ơ
IV. Vẽ ảnh của vật: Dùng hai trong tia đặc biệt
V. Mối liên hệ giữa vật và ảnh:
a) Với thấu kính hội tụ:
- Vật thật ở ngoài F có ảnh thật ngược chiều với vật
-Vật thật ở trong F có ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật
-Vật ảo có ảnh thật cùng chiều với vật
;'
Độ phóng đại:
f
df
df
f
f
fd
fd
f
d
d
k
''' −
=
−
=
−
−=
−
−=−=
A’B’= | k |.AB
Quy ước:
- Vật thật (vật sáng) d>0; vật ảo d <0;
- ảnh thật d’ >0; ảnh ảo d’ <0;
- Thấu kính hội tụ f >0
- Thấu kính phân kỳ f <0
- K > 0 ảnh và vật cùng chiều
- K<0 ảnh và vật ngược chiều
- Khoảng cách từ vật tới ảnh l = | d’ +d |
7. Một vật ảo AB =2cm, đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ tiêu cự 30cm, ở phía sau
thấu kính một khoảng x. Hãy xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh và vẽ ảnh trong các trường hợp sau:
x=15cm, x=30cm, x=60cm
Dạng 3. Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại
8. Một vật sáng AB =1cm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f =20cm cho ảnh
A’B’ =2cm. Xác định vị trí của vật và ảnh. ảnh đó là thật hay ảo vẽ hình.
9. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của thấu kính phân kỳ có tiêu cự bằng 12cm, cho ảnh cao
bằng nửa vật. Tìm vị trí của vật và ảnh.
10. Một vật AB =4cm đặt thẳng góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự 30cm, cho ảnh A’B’
=2cm. Xác định vị trí, tính chất của vật và ảnh. Vẽ ảnh.
Dạng 4. Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết khoảng cách giữa chúng
23
Giáo án dạy thêm vật lý 11. Gv: Lê Công Quyền
11. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính họi tụ (tiêu cự 20cm) co ảnh cách vật
90cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất của ản
12. Một điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính phân kỳ (tiêu cự bằng 15cm) cho ảnh cách vật 7,
5cm. Xác định tính vị trí của vật, vị trí và tính chất của ảnh
13. Một vật sáng AB = 4mm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (có tiêu điểm 40cm), cho
ảnh cách vật 36cm. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh, và vị trí của vật
14. Vật sáng AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thuỷ tinh chiết
suất n =1,5, bán kính mặt lồi bằng 10cm, cho ảnh rõ nét trên màn đặt cách vật một khoảng L
a) Xác định khoảng cách ngắn nhất của L
b) Xác định các vị trí của thấu kính trong trường hợp L =90cm. So sánh độ phóng đại của ảnh thu được
trong các trường hợp này
15. Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ L, ảnh này hứng trên một màn
đặt cách vật một khoảng 1, 8m. ảnh thu được cao bằng 1/5 vật.
a) Tính tiêu cự của thấu kính
b) Giữa nguyên vị trí của AB và màn. Dịch chuyển thấu kính trong khoảng AB và màn. Có vị trí nào khác
của thấu kính để ảnh lại xuất hiện trên màn không?
16. Vật sáng AB đặt vông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f =10cm, cho ảnh thật lớn hơn
1
. Tính tiêu cự của thấu
kính và độ phóng đại của các ảnh A
1
B
1
và A
2
B
2
21. Một vật phẳng nhỏ AB, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ và cách thấu kính
khoảng d
1
cho một ảnh A
1
B
1
. Cho vật tiến lại gần thấu kính 40cm thì ảnh bây giừo là A
2
B
2
cách A
1
B
1
5cm
và có độ lớn A
2
B
2
Định vị trí vật và ảnh lúc đầu.
27. Thấu kính phân kỳ có f =-10cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính, có ảnh A’B’. Dịch
chuyển AB lại gần thấu kính thêm 15cm thì ảnh dịch chuyển 1,5cm Định vị trí vật và ảnh lúc đầu.
28. Vật đặt trước thấu kính, trên trục chính và vuông góc với trục chính. ảnh thật lớn bằng 3 lần vật. Dời vật
xa thấu kính thêm 3cm thì ảnh vẫn thật và dời đi 18cm.
Tính tiêu cự của thấu kính.
29. Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có ảnh thật A
1
B
1
cao 2cm. Dời AB lại gần
thấu kính thêm 45cm thì ảnh thật A
2
B
2
cao 20cm và cách A
1
B
1
đoạn 18cm. Hãy xác định:
a) Tiêu cự của thấu kính.
b) Vị trí ba đầu của vật.
30. Vật cao 5cm. Thấu kính tạo ảnh cao 15cm trên màn. Giữ nguyên vị trí của thấu kính nhưng rời vật ra xa
thấu kính thêm 1, 5cm. Sau khi rời màn để hứng ảnh rõ của vật, ảnh có độ cao 10cm. Tính tiêu cự của thấu
kính.
31. Vật AB đặt cách thấu kính hội tụ một đoạn 0cm. ảnh A
1
B
1
là ảnh thật. Dời vật đến vị trí khác, ảnh của
25
Copyright: Tài liệu đại học ©