Câu 17: Độ lớn cảm ứng từ tại các điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và cách đều hai dây là:
B = μ0I/2π * ln[(2a)/a] = μ0I/2π * ln2
Với μ0 là hằng số định lượng từ trường và có giá trị là 4π x 10^-7 (T.m/A), I là cường độ dòng điện, a là khoảng cách giữa hai dây.
Do hai dòng điện cùng chiều nên cảm ứng từ sẽ tăng lên 2 lần, ta có:
B' = 2B = 2 * μ0I/2π * ln2 = μ0I/π * ln2
Đáp án là B.
Câu 18: Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm nằm cách dòng điện 4 cm là:
B = μ0I/2πr = μ0I/2π(0,04) ≈ 2,5 x 10^-5 T
Với r là khoảng cách từ điểm đến dây dẫn.
Đáp án là B.
Câu 19: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn được tính bằng công thức F = BILsinθ, trong đó B là cảm ứng từ, I là cường độ dòng điện, L là độ dài đoạn dây dẫn và θ là góc giữa hướng dòng điện và hướng cảm ứng từ. Do đoạn dây đặt vuông góc với các đường sức từ, nên góc θ bằng 90 độ và sinθ = 1. Ta có:
F = BIL = (μ0I/2πd)IL = (μ0/2πd)I^2L
Khi cường độ dòng điện tăng lên 2 lần thì lực từ sẽ tăng lên 4 lần, ta có:
F' = 4F = 4(μ0/2πd)(2I)^2L = 8(μ0/2πd)I^2L
Do đó, lực từ tác dụng lên đoạn dây này tăng lên 8 lần.
Đáp án là C.
Câu 20: Độ lớn cảm ứng từ tại điểm M là:
B = μ0I/2πr = μ0I/2π(0,04) ≈ 2,5 x 10^-5 T
Với r là khoảng cách từ điểm M đến dòng điện.
Đáp án là B.
Câu 21: Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây được tính bằng công thức B = μ0IN/2R, trong đó μ0 là hằng số định lượng từ trường, I là cường độ dòng điện, N là số vòng dây, R là bán kính ống dây. Ta có:
B = μ0IN/2R = μ0(2,5)(1200)/(2π x 0,157) ≈ 2,1 T
Đáp án là B.
Câu 22: Lực từ tác dụng lên hạt proton được tính bằng công thức F = qvBsinθ, trong đó q là điện tích của hạt proton, v là vận tốc của hạt proton, B là cảm ứng từ, θ là góc giữa hướng vận tốc và hướng cảm ứng từ. Do hạt proton bay vào trong từ trường theo phương vuông góc với các đường sức từ, nên góc θ bằng 90 độ và sinθ = 1. Ta có:
F = qvB = (1,6 x 10^-19)(7,2 x 10^4)(1,5 x 10^-2) = 1,73 x 10^-16 N
Đáp án là B.
Câu 23: Từ thông qua khung dây được tính bằng công thức Φ = BAcosθ, trong đó B là cảm ứng từ, A là diện tích khung dây, θ là góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây. Vì vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây vuông góc