Bài tập ôn tập phần điện từ chương 6, 9 | Môn Vật lý kỹ thuật - Đại học Xây Dựng Hà Nội

lOMoAR cPSD| 59054137
BÀI TẬP ÔN TẬP PHẦN ĐIỆN TỪ
CHƯƠNG 6. TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN
6.1 Một dây kim loại mảnh dài 8 cm đặt trong không khí tích điện đều, điện lượng của
dây là q1 = 35.10-5 C . Điện tích điểm q2 đặt trên phương của sợi dây cách điểm giữa dây
một đoạn r = 6 cm. Dây tác dụng lên q2 một lực là F2 = 12.10-5 N. Hãy xác định điện tích q2.
6.2 Tìm lực tác dụng lên một điện tích điểm q= .10−9 C đặt ở tâm O của nửa vòng dây
tròn bán kính R = 5 cm tích điện đều mang điện tích Q = 3.10-7 C đặt trong chân không.
6.3 Cho hai điện tích điểm q1 = 8.10-8 C ; q2 = 3.10-8 C đặt trong không khí tại hai điểm M,
N có MN = 10 cm. a. Tính cường độ điện trường tại A và B. b.
Tính điện thế tại A và B. c.
Tính công dịch chuyển điện tích q0 từ A đến B.
Cho: MA = 9 cm; NA = 7 cm; MB = 4 cm; NB = 6 cm; q0 = 5.10-10 C.
6.4 Một vòng dây tròn, tâm O bán kính R = 10 cm mang điện tích q = 5.10-9 C phân bố
đều. Vòng dây được đặt trong chân không. a.
Hãy xác định cường độ điện trường và điện thế tại M trên trục của vòng dây cách
tâm O một đoạn h = 10 cm. b.
Tính điện thế và cường độ điện trường tại O. c.
Tại điểm nào trên trục của vòng dây cường độ điện trường cực đại? 6.5
Hai quả cầu có khối lượng m1 = 5 g, m2 = 15 g và có điện tích tương ứng là
q1 = 8.10-8 C ; q2 = -2.10-8 C chuyển động lại gần nhau dưới tác dụng của lực Culông.
Khoảng cách ban đầu giữa hai quả cầu là l0 = 20 cm và vận tốc ban đầu của chúng
bằng không. Xác định vận tốc của mỗi quả cầu tại thời điểm khi chúng cách nhau
một đoạn l = 8 cm. Bỏ qua lực hấp dẫn và ảnh hưởng của từ trường do các hạt
điện chuyển động gây ra. lOMoAR cPSD| 59054137 6.6
Hai viên bi giống nhau, mỗi viên có khối
lượng m và điện tích q. Khi đặt trong một cái bát
hình cầu, bán kính R, với thành không ma sát,
không dẫn điện, các viên bi chuyển động và ở vị trí
cân bằng, khoảng cách giữa chúng là d (Hình vẽ). a)
Xác định điện tích q của mỗi viên bi. b)
Xác định điện tích cần thiết để d = 2R.
CHƯƠNG 7. VẬT DẪN VÀ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
7.1. Hai quả cầu rỗng bằng kim loại cùng tâm O, R1 có bán kính lần lượt là
. Điện tích quả cầu trong là R2 R1 và quả ngoài là 0 M1 M2 M3 M4 M5
. Xác định cường độ điện trường và
điện thế tại các điểm M1, M2, M3, M4 , M5. Biết rằng chúng cách O những đoạn lần lượt là
1cm, 2cm, 3cm, 4 cm và 5 cm (hình vẽ).
7.2. Một quả cầu kim loại có bán kính
mang điện với mật độ điện mặt C/m2. a.
Xác định cường độ điện trường và điện thế tại các điểm: M1 cách tâm quả cầu
; M2 nằm trên mặt quả cầu; M3 cách tâm quả cầu . b.
Vẽ phác dạng đồ thị sự phụ thuộc của cường độ điện trường và điện thế vào
khoảng cách r (từ tâm quả cầu). 7.3.
Hai quả cầu kim loại đặt cách xa nhau. Một quả cầu có bán kính và điện thế , quả kia có bán kính và điện thế lOMoAR cPSD| 59054137
. Hỏi điện thế của hai quả cầu bằng bao nhiêu nếu nối chúng nới nhau bằng một dây dẫn. 7.4.
Cho một tụ điện phẳng giữa hai bản là không khí, diện tích mỗi bản S = 1
m2, khoảng cách giữa hai bản
. a. Tìm điện dung của tụ điện. b.
Tìm mật độ điện mặt trên bản khi tụ điện được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi V. c.
Cũng các câu hỏi trên khi ta lấp đầy không gian giữa hai bản tụ điện bằng lớp thuỷ
tinh có hằng số điện môi . 7.5. Điện tích
nằm trong khoảng giữa hai bản của một tụ điện phẳng có điện dung
F, chịu tác dụng một lực
N. Diện tích mỗi bản tụ là . Khoảng không gian
giữa hai bản tụ được lấp đầy bởi parafin có
. Xác định: a. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ. b.
Điện tích của tụ điện. c.
Mật độ năng lượng và năng lượng điện trường giữa hai bản tụ điện. d.
Lực tương tác giữa hai bản tụ.
7.6. Cho một hệ như hình bên, A là một quả cầu đặc cách điện
bán kính a = 5 cm, mang điện tích dương Q = 3 µC được phân
bố đều trong thể tích của nó. B là một quả cầu rỗng dẫn điện,
đặt đồng tâm với quả cầu A, bán kính trong b = 10 cm và bán
kính ngoài c = 15 cm, B chứa điện tích q = - 1 µC. Hãy vẽ đồ thị
mô tả cường độ điện trường do hệ gây ra theo vị trí r.
CHƯƠNG 8. TỪ TRƯỜNG KHÔNG ĐỔI
8.1. Lấy một dây dẫn uốn thành một tam giác đều đặt trong không khí có cạnh cm, cho một dòng điện
A chạy vào dây dẫn. Hãy xác định:
a. Giá trị B và H tại tâm của tam giác đều ấy.
b. Giá trị B và H tại M cách đều 3 đỉnh tam giác một khoảng bằng a. lOMoAR cPSD| 59054137
8.2. Một dây dẫn hình trụ dài vô hạn bán kính tiết diện là cm, có một dòng điện chạy qua là
A. Hãy xác định cường độ từ trường tại các điểm M1,
M2 có khoảng cách đến trục của dây dẫn lần lượt là
coi dòng điện là phân bố đều trên tiết diện của dây dẫn. I O
8.3. Có một dây dẫn thẳng dài vô hạn ở giữa được uốn cong thànhA1 R
cung tròn góc ở tâm bằng 900 bán kính R (như hình vẽ). Cho dòng B1 I
điện có cường độ I chạy qua dây dẫn. Xác định cảm ứng từ tại tâm O, . Áp dụng cm.
8.4. Một dòng điện thẳng dài vô hạn đặt cạnh một
khung dây hình chữ nhật trong cùng một mặtD A
phẳng sao cho dây dẫn song song với cạnh AB. Cho 1I a b c A , cm, cm, cm. Hãy xác C B
định lực tác dụng của dòng điện thẳng bên khung dây. Cho .
8.5. Một vòng dây tròn bán kính
cm đặt trong một từ trường đều sao cho
mặt vòng dây vuông góc với đường sức từ trường, cảm ứng từ
T. Cho một dòng điện chạy qua dây có cường độ A. Hãy xác định:
a. Từ thông gửi qua mặt vòng dây.
b. Công cần thiết để quay vòng dây đi một góc và góc .
8.6. Hai dây dài song song được treo bằng dây mảnh dài 5 cm
như hình vẽ. Mỗi dây dẫn có mật độ khối lượng dài là 30 g/m
và chúng mang dòng điện cùng độ lớn và ngược chiều nhau.
Dòng điện là bao nhiêu nếu dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 6o. lOMoAR cPSD| 59054137
CHƯƠNG 9. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
9.1. Một ống dây có đường kính
cm, gồm 500 vòng dây được đặt trong từ trường
có đường sức vuông góc với mặt phẳng của vòng dây, sau khoảng thời gian s cảm ứng từ giảm đều từ T đến .
Hãy xác định suất điện động cảm ứng xuất hiện trên hai đầu ống dây.
9.2. Một thanh kim loại có chiều dài
cm quay trong một từ trường đều có cảm ứng từ T với vận tốc góc
rad/s. Trục quay của thanh vuông góc với thanh
đồng thời song song với các đường cảm ứng từ và đi qua một điểm dọc theo phương
của thanh, ngoài thanh, cách một đầu của thanh một đoạn cm. Tìm hiệu điện thế
xuất hiện giữa hai đầu thanh.
9.3. Một cuộn dây gồm 200 vòng dây, tiết diện của mặt vòng dây là cm2. Cho cuộn
dây quay trong một từ trường đều có T với chu kỳ
s, trục quay vuông góc với trục vòng dây và vuông góc với các đường cảm ứng từ. a.
Hãy viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trên hau đầu cuộn dây. b.
Xác định giá trị cực đại của suất điện động cảm ứng ấy.
9.4. Một dòng điện thẳng dài vô hạn có cường độ D B
I đặt cạnh một dây dẫn AB được uốn như hình v b
vẽ bên. Trên dây dẫn AB có một thanh kim loại CD trượt với a C I A
vận tốc không đổi . Hãy xác định cường độ dòng điện chạy
qua CD. Cho biết: điện trở của dây dẫn AB không đáng kể, điện trở của thanh CD là R.
Các khoảng cách ghi trên hình vẽ.
9.5. Một ống dây có hệ số tự cảm H. Cho dòng điện (A)
chạy qua ống dây. Hãy xác định suất điện động tự cảm và năng lượng từ trường của ống dây. lOMoAR cPSD| 59054137
9.6. Một thanh khối lượng m, như trong hình bên, được kéo theo phương ngang song song, không
ma sát bằng sợi dây không giãn, không khối lượng, vắt qua
một ròng rọc nhẹ, không ma sát và được gắn với một vật
treo khối lượng M. Từ trường hướng lên đều có độ lớn B và
khoảng cách giữa các thanh ray là ℓ. Điện trở đáng kể duy
nhất là điện trở tải R nối giữa hai thanh ray ở một đầu. Giải
sử vật treo M được thả với khi thanh đứng yên ở thời điểm
t = 0, hãy suy ra biểu thức tốc độ của thanh theo phương
ngang như một hàm của thời gian. SÁCH BT: C6: 3, 4, 9, 14, 17 C7: 1, 2, 6, 7, 8 C8: 4, 7, 8, 9, 13 C9: 1, 2, 3, 7, 9