chỦ ĐỀ 1:xÁc ĐỊnh lỰc tỪ - daythem.edu.vn bài 4: tại tâm của một dòng điện...

Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn

1

CHỦ ĐỀ 1:XÁC ĐỊNH LỰC TỪ.CẢM ỨNG TỪ

A: Tóm tắt lý thuyết I. TÖØ TRÖÔØNG

1. Töông taùc töø

Töông taùc giöõa nam chaâm vôùi nam chaâm, giöõa doøng ñieän vôùi nam chaâm vaø giöõa doøng ñieän vôùi doøng ñieän ñeàu goïi

laø töông taùc töø. Löïc töông taùc trong caùc tröôøng hôïp ñoù goïi laø löïc töø.

2. Töø tröôøng

- Khaùi nieäm töø tröôøng: Xung quanh thanh nam chaâm hay xung quanh doøng ñieän coù töø tröôøng.

Toång quaùt: Xung quanh ñieän tích chuyeån ñoäng coù töø tröôøng.

- Tính chaát cô baûn cuûa töø tröôøng: Gaây ra löïc töø taùc duïng leân moät nam chaâm hay moät doøng ñieän ñaët trong noù.

- Caûm öùng töø: Ñeå ñaëc tröng cho töø tröôøng veà maët gaây ra löïc töø, ngöôøi ta ñöa vaøo moät ñaïi löôïng vectô goïi laø caûm

öùng töø vaø kí hieäu laø B

.

Phöông cuûa nam chaâm thöû naèm caân baèng taïi moät ñieåm trong töø tröôøng laø phöông cuûa vectô caûm öùng töø B

cuûa töø

tröôøng taïi ñieåm ñoù. Ta quy öôùc laáy chieàu töø cöïc Nam sang cöïc Baéc cuûa nam chaâm thöû laø chieàu cuûa B

.

3. Ñöôøng söùc töø

Ñöôøng söùc töø laø ñöôøng ñöôïc veõ sao cho höôùng cuûa tieáp tuyeán taïi baát kì ñieåm naøo treân ñöôøng cuõng truøng vôùi höôùng

cuûa vectô caûm öùng töø taïi ñieåm ñoù.

4. Caùc tính chaát cuûa ñöôøng söùc töø:

- Taïi moãi ñieåm trong töø tröôøng, coù theå veõ ñöôïc moät ñöôøng söùc töø ñi qua vaø chæ moät maø thoâi.

- Caùc ñöôøng söùc töø laø nhöõng ñöôøng cong kín. Trong tröôøng hôïp nam chaâm, ôû ngoaøi nam chaâm caùc ñöôøng söùc töø ñi

ra töø cöïc Baéc, ñi vaøo ôû cöïc Nam cuûa nam chaâm.

- Caùc ñöôøng söùc töø khoâng caét nhau.

- Nôi naøo caûm öùng töø lôùn hôn thì caùc ñöôøng söùc

töø ôû ñoù veõ mau hôn (daøy hôn), nôi naøo caûm öùng

töø nhoû hôn thì caùc ñöôøng söùc töø ôû ñoù veõ thöa hôn.

5. Töø tröôøng ñeàu

Moät töø tröôøng maø caûm öùng töø taïi moïi ñieåm ñeàu baèng nhau goïi laø töø tröôøng ñeàu.

II. PHÖÔNG, CHIEÀU VAØ ÑOÄ LÔÙN CUÛA LÖÏC TÖØ TAÙC DUÏNG LEÂN DAÂY DAÃN MANG DOØNG ÑIEÄN

1. Phöông : Löïc töø taùc duïng leân ñoaïn doøng ñieän coù phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng chöùa ñoaïn doøng ñieän vaø caûm

öùng taïi ñieåm khaûo saùt .

2. Chieàu löïc töø : Quy taéc baøn tay traùi

Quy taéc baøn tay traùi : Ñaët baøn tay traùi duoãi thaúng ñeå caùc ñöôøng caûm öùng töø xuyeân vaøo loøng baøn tay vaø chieàu töø coå

tay ñeán ngoùn tay truøng vôùi chieàu doøng ñieän. Khi ñoù ngoùn tay caùi choaõi ra 90o

seõ chæ chieàu cuûa löïc töø taùc duïng leân

ñoaïn daây daãn.

3. Ñoä lôùn (Ñònh luaät Am-pe). Löïc töø taùc duïng leân ñoaïn doøng ñieän cöôøng ñoä I, coù chieàu daøi hôïp vôùi töø tröôøng ñeàu

B moät goùc F = BI sin

B Ñoä lôùn cuûa caûm öùng töø . Trong heä SI, ñôn vò cuûa caûm öùng töø laø tesla, kí hieäu laø T.

III. NGUYEÂN LYÙ CHOÀNG CHAÁT TÖØ TRÖÔØNG

Giaû söû ta coù heä n nam chaâm( hay doøng ñieän ). Taïi ñieåm M, Töø tröôøng chæ cuûa nam chaâm thöù nhaát laø 1B , chæ cuûa

nam chaâm thöù hai laø 2B , …, chæ cuûa nam chaâm thöù n laø nB . Goïi B laø töø tröôøng cuûa heä taïi M

thì:n21

B...BBB

B: Bài tập


2

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 hợp bởi dây MN và đường

cảm ứng từ. ĐS: 300

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

(T)

Bài 4: Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ 5 (A) cảm ứng từ đo được là 31,4.10-6

(T). Tính đường kính

của dòng điện đó. ĐS: 20 (cm)

Bài 5: Một dòng điện có cường độ I = 5 (A) chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Cảm ứng từ do dòng điện

này gây ra tại điểm M có độ lớn B = 4.10-5

(T). Điểm M cách dây một khoảng bao nhiêu?

ĐS: 2,5 (cm)

Bài 6: Một dòng điện thẳng, dài có cường độ 20 (A), cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 5 (cm) có độ

lớn bằng bao nhiêu? ĐS: 8.10-5

(T)

Bài 7: Một dậy dẫn thẳng dài mang dòng điện 20A, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-3

T. Đặt

vuông góc với vectơ cảm ứng từ và chịu lực từ là 10-3

N. Chiều dài đoạn dây dẫn là bao nhiêu?

ĐS: 1cm

Bài 8: Một đoạn dây dẫn dài l = 0,2m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ

B

một góc = 300. Biết dòng điện chạy qua dây là 10A, cảm ứng từ B= 2.10-4T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây

dẫn là bao nhiêu? ĐS: 2.10-4

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 I1=10A,I2=I3=20A.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét

dây dẫn có dòng điện I1? ĐS: 10-3

N

13:Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau đi qua ba đỉnh của một tam giác theo phương vuông góc

với mặt phẳng như hình vẽ.Cho các dòng điện chạy qua có chiều như hình vẽ với các cường độ dòng điện

I1=10A,I2= 20A I3=30A,.Tìm lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn có dòng điện I1.Biết I1 cách I2 và

I3 lần lượt là r1=8Cm,r2=6cm và hai dòng I2và I3 cách nhau 10 cm?

ĐS:1.12.10-3

N

I1

I2 I3

I1

I3

I2


3

Bài 14: Một vòng dây tròn bán kính 5cm, xung quanh là không khí. Dòng điện trong dây có cường độ là I,

gây ra từ trường tại tâm vòng tròn có B = 2,5.10-6

T. Tính cường độ dòng điện chạy trong vòng dây ?

ĐS : 0,2A

Bài 15: Một vòng dây tròn đặt trong chân không 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

T b. B = 1,256 . 10 -3

T

Bài 16: Một khung dây tròn bán kính 30cm gồm 10vòng dây. Cường độ dòng điện qua khung là 0,3A. Tính

cảm ứng từ tại tâm của khung dây ?

ĐS : 6,28.10-6

T

Bài 17: Một khung dây tròn đường kính 10 cm gồm 12 vòng dây. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây

nếu cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là 0,5A.?

ĐS : 7,5398.10-5

T

Ngày soạn:23/1/11.

CHỦ ĐỀ 2:XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP

A: Tóm tắt lý thuyết III. NGUYEÂN LYÙ CHOÀNG CHAÁT TÖØ TRÖÔØNG

Giaû söû ta coù heä n nam chaâm( hay doøng ñieän ). Taïi ñieåm M, Töø tröôøng chæ cuûa nam chaâm thöù nhaát laø 1B , chæ cuûa

nam chaâm thöù hai laø 2B , …, chæ cuûa nam chaâm thöù n laø nB . Goïi B laø töø tröôøng cuûa heä taïi M

thì:n21

B...BBB

TÖØ TRÖÔØNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN CHAÏY TRONG DAÂY DAÃN COÙ HIØNH DAÏNG ÑAËC BIEÄT

1. Töø tröôøng cuûa doøng ñieän chaïy trong daây daãn thaúng daøi

Vectô caûm öùng töø B

taïi moät ñieåm ñöôïc xaùc ñònh:

- Ñieåm ñaët taïi ñieåm ñang xeùt.

- Phöông tieáp tuyeán vôùi ñöôøng söùc töø taïi ñieåm ñang xeùt

- Chieàu ñöôïc xaùc ñònh theo quy taéc naém tay phaûi

- Ñoä lôùn B = 2.10-7

r

I

2. Töø tröôøng cuûa doøng ñieän chaïy trong daây daãn uoán thaønh voøng troøn

Vectô caûm öùng töø taïi taâm voøng daây ñöôïc xaùc ñònh:

- Phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng voøng daây

- Chieàu laø chieàu cuûa ñöôøng söùc töø: Khum baøn tay phaûi theo voøng day cuûa khung daây sao cho chieàu töø coå tay ñeán

caùc ngoùn tay truøng vôùi chieàu cuûa doøng ñieän trong khung , ngoùn tay caùi choaûy ra chæ chieàu ñöông söùc töø xuyeân qua

maët phaúng doøng ñieän

- Ñoä lôùn

R

NI102B

7

R: Baùn kính cuûa khung daây daãn

I: Cöôøng ñoä doøng ñieän

N: Soá voøng daây

3. Töø tröôøng cuûa doøng ñieän chaïy trong oáng daây daãn

B


4

Töø tröôøng trong oáng daây laø töø tröôøng ñeàu. Vectô caûm öùng töø B

ñöôïc xaùc ñònh

- Phöông song song vôùi truïc oáng daây

- Chieàu laø chieàu cuûa ñöôøng söùc töø

- Ñoä lôùn nI10.4B7 n: Soá voøng daây treân 1m

B: Bài tập. Bài 1: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I1

= 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1. Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai

dây và cách đều hai dây. Tính cảm ứng từ tại M. ĐS: 7,5.10-6

(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 I1 = I2 = 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 I1 10 (cm), cách dòng I2 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 I1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1. Điểm M

nằm trong mặt phẳng của 2 dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I1

8(cm). Tính cảm ứng từ tại M. ĐS: 1,2.10-5

(T)

Bài 5: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 5 cm, có dòng

điện ngược chiều I1 = 2A ; I2 = 6A đi qua. Tính cảm ứng từ tại M cách d1 4cm và cách d2 3cm.

ĐS : B = 4,12.10 – 5

T.

Bài 6: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d1; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 8 cm, có dòng

điện ngược chiều I1 = 10A ; I2 = 10A đi qua. Tính cảm ứng từ tại:

a. O cách mỗi dây 4cm.

b. M cách mỗi dây 8cm. ĐS : a. B= 10 – 4

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 I1 = I2 = 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 d1 ; d2 đặt song song trong không khí cách nhau khoảng 10 cm, có dòng

điện cùng chiều I1 = I2 = I = 2,4A đi qua. Tính cảm ứng từ tại:

a. M cách d1 và d2 khoảng r = 5cm.

b. N cách d1 20cm và cách d2 10cm. ĐS : a. BM = 0 ; b. BN = 0,72.10 – 5

T ;

c. P cách d1 8cm và cách d2 6cm. c. BP = 10 – 5

T ; d. BQ = 0,48.10 – 5

T

d. Q cách d1 10cm và cách d2 10cm

.

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.


5

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 I1 = I2 = I3 = I4 = 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 I1, I2 có chiều như hình vẽ,

có cường độ :I1 = I2 = I = 2A ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện

là a = 2cm ; b = 1cm. Xác định vector cảm ứng từ tại M. ĐS : 4,22.10-5

T

Bài 12 :Hai dòng điện thẳng song song,dòng thứ nhất có I1=5A,dòng thứ

hai có

I2=10A,dòng thứ ba hình tròn có bán kính

R=6,28cm mang dòng điện I3=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. I1 hướng ra phía sau,I2,I3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ.

Cho biết các cạnh của tam giác bằng 10cm và I1=I2=I3=5A

ĐS:a. BT =0 , b.B= 52 3.10 T

Bài 14:Cho ba dòng điện thẳng song song,vuông góc với mặt phẳng hình vẽ

và đi qua ba đỉnh A,B,C của một hình vuông.Hãy xác định cảm ứng tại đỉnh

thứ tư D của hình vuông trong hai trường hợp:

a. Cả ba dòng điện đều hướng ra phía sau mặt phẳng hình vẽ

b. I1,I3 hướng ra phía sau,còn I2 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ.

Cho biết hình vuông có cạnh 10cm và I1=I2=I3=5A

ĐS:a. B= 53 2.10

2T , b.B= 52

.102

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. I1 hướng ra phía sau,I2 và I3 hướng ra phía trước mặt

phẳng hình vẽ.Cho I1=I2=I3=10A

ĐS: a. B=10-4

T, c. B= 45.10 T

Ngày soạn:30/1/11

I3

I2

O

I4

I1

M I2

I1

a b

.O I2

I1

I3

A

B C

D

I2 I3

I1

I1 I2 M

2cm 2cm

2cm

B C

A I1

I2 I3


6

CHỦ ĐỀ 3:XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG

KHÔNG

Bài toán 5: TÌM VỊ TRÍ ĐỂ VECTƠ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG 0

1. Hai dòng điện thẳng cùng chiều I1 M I2

A B

B1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : 021 BBBM

→ 21 BB

và B1 = B2

B2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M

♣ Vì B1 = B2 → 2.10-2

.I1/r1 = 2.10-7

.I2/r2 → 1

2

1

2

I

I

r

r (1)

♣ Để 21 BB

và I1 cùng chiều I2 thì M phải thuộc AB nên : r1 + r2 = AB (2)

♣ Giải (1) và (2) tìm được r1 và r2

2. Hai dòng điện thẳng ngƣợc chiều A B

I1 I2 M

B1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : 021 BBBM

→ 21 BB

và B1 = B2

B2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M

♣ Nếu I1 > I2 → r1 > r2

Vì I1 = I2 → r2/r1 = I2/I1 (1)

Để 21 BB

, I1 ngược chiều I2 và I1 > I2 thì M nằm ngoài AB về phía I2, nên : r1 – r2 = AB (2)

Gi ải (1) và (2) tìm được r1 và r2 A B

♣ Nếu I2 > I1 → r2 > r1 M I1 I2

r2/r1 = I2/I1 (1)

r2 – r1 = AB (2)

Gi ải (1) và (2) tìm được r1 và r2

BÀI TẬP MẪU


7

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 I1 = 4A , I2 = 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 I1 = 1A , I2 = 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 I1 = 1A , I2 = 4A đi qua ngược chiều nhau .

M là điểm có 21 BB

Do

21

21

21BB

BBBB

Do B1 = B2 → 41

2

1

2 I

I

r

r

Để 21 BB

→ M thuộc đoạn AB , nên : r1 + r2 = AB

b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòng

điện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua cùng chiều nhau .

r2/r1 = I2/I1 và r2 – r1 = AB (Vì I2 > I1)

Đ/S 1. a). 4,8 cm và 1,2 cm b). 2 cm và 8 cm

2). a). 2,4 cm và 9,6 cm b). 4 cm và 16 cm

Bài 5.2. Một vòng dây có bán kính R = 10 cm, mang dòng điện I1 = 10A và một dây dẫn thẳng dài

đặt đồng phẳng . Dây dẫn thẳng mang dòng điện I2 = 8 A . Xác định chiều của I2 và khoảng cách

d từ tâm O của vòng dây đến dây dẫn thẳng để cảm ứng từ tổng hợp tại O bằng 0 ?

I1

I2

O d

Để OB

= 0 → I2 có chiều hướng sang trái

B1 = B2 → 2 .10-7

. d

I2 2 π.10-7

.R

I1 → d = 2,55 cm

Đ/S 2,55 cm


8

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 :

A. tỉ lệ với bán kính B. tỉ lệ nghịch với số vòng dây

C. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện D. phụ thuộc vào môi trường đặt dây .

Câu 3. Theo định luật Am – pe, nếu đoạn dây dẫn đặt song song vec tơ cảm ứng từ B

thì lực từ tác dụng lên

đoạn dây sẽ :

A. bằng 0 B. có giá trị nhỏ nhất

C. có giá trị lớn nhất D. có giá trị tùy thuộc vào cường độ dòng điện trong dây dẫn đó .

Câu 4. Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài . Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần

khoảng cách từ N đến dòng điện . Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N là BM và BN thì :

A. BM = 2BN B. BM = 4BN C. BM = 0,5BN D. BM = 0,25BN

BN = 2.10-7

.I/r BM = 2.10-7

.I/2r → BN = 2BM


CHỦ ĐỀ 4:BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ LỰC TỪ,CẢM ỨNG TỪ VÀ CẢM

ỨNG TỪ TỔNG HỢP

1. Löïc töông taùc giöõa hai daây daãn song song mang doøng ñieän coù:

- Ñieåm ñaët taïi trung ñieåm cuûa ñoaïn daây ñang xeùt

- Phöông naèm trong maët phaúng hình veõ vaø vuoâng goùc vôùi daây daãn

- Chieàu höôùng vaøo nhau neáu 2 doøng ñieän cuøng chieàu, höôùng ra xa nhau neáu hai doøng

ñieän ngöôïc chieàu.

- Ñoä lôùn F =

r

II10.2

217 :Chieàu daøi ñoaïn daây daãn, r Khoaûng caùch giöõa hai daây daãn

2. Löïc Lorenxô coù:

- Ñieåm ñaët taïi ñieän tích chuyeån ñoäng

- Phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng chöùa vectô vaän toác cuûa haït mang ñieän vaø vectô caûm

öùng töø taïi ñieåm ñang xeùt


9

- Chieàu tuaân theo quy taéc baøn tay traùi: Ñaët baøn tay traùi duoãi thaúng ñeå caùc ñöôøng caûm öùng töø xuyeân vaøo loøng baøn

tay vaø chieàu töø coå tay ñeán ngoùn tay truøng vôùi chieàu doøng ñieän. Khi ñoù ngoùn tay caùi choaõi ra 90o

seõ chæ chieàu cuûa löïc

Lo-ren-xô neáu haït mang ñieän döông vaø neáu haït mang ñieän aâm thì chieàu ngöôïc laïi

- Ñoä lôùn cuûa löïc Lorenxô vBSinqf : Goùc taïo bôûi B,v

KHUNG DAÂY MANG DOØNG ÑIEÄN ÑAËT TRONG TÖØ TRÖÔØNG ÑEÀU

A: Tóm tắt lý thuyết.

1. Tröôøng hôïp ñöôøng söùc töø naèm trong maët phaúng khung daây

Xeùt moät khung daây mang doøng ñieän ñaët trong töø tröôøng ñeàu B

naèm trong maët phaúng khung daây.

- Caïnh AB, DC song song vôùi ñöôøng söùc töø neân leân löïc töø taùc duøng leân

chuùng baèng khoâng

- Goïi 1

F

,

2F

laø löïc töø taùc duïng leân caùc caïnh DA vaø BC.

Theo coâng thöùc Ampe ta thaáy 1

F

,

2F

coù

- ñieåm ñaët taïi trung ñieåm cuûa moãi caïnh

- phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng hình veõ

- chieàu nhö hình veõ(Ngöôïc chieàu nhau)

- Ñoä lôùn F1 = F2

Vaäy: Khung daây chòu taùc duïng cuûa moät ngaãu löïc. Ngaãu löïc naøy laøm cho khung daây quay veà vò trí caân baèng beàn

2. Tröôøng hôïp ñöôøng söùc töø vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung daây


vuoâng goùc vôùi

maët phaúng khung daây.

- Goïi 1

F

,

2F

,

3F

,

4F

laø löïc töø taùc duïng leân caùc caïnh AB, BC, CD, DA

Theo coâng thöùc Ampe ta thaáy 31

FF

,

42FF

Vaäy: Khung daây chòu taùc duïng cuûa caùc caëp löïc caân baèng. Caùc löïc naøy khung

laøm quay khung.

c. Momen ngaãu löïc töø taùc duïng leân khung daây mang doøng ñieän.


naèm trong maët phaúng khung daây

Toång quaùt

Vôùi )n,B(

Bài 1: Dây dẫn thẳng dài có dòng điện I1 = 15A đi qua đặt trong không khí.

a. Tính cảm ứng từ tại điểm cách dậy 15 cm.

b. Tính lực tác dụng lên 1m dây của dòng điện I2 = 10A đặt song song, cách I1 15cm và I2

ngược chiều ĐS: a) B =2.10 – 5

T b)F = 2.10 – 4

N.

Bài 2 :Hai dòng điện cường độ I1 = 3A; I2 = 2A chạy cùng chiều trong hai dây dẫn song song và

cách nhau 50cm.

a. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm M cách dòng I1 30cm; dòng I2 20cm

A B

I

D C

.

2

F

1

F

+ B

1F

2F

3F

4F

A B

D C

M : Momen ngaãu löïc töø (N.m)

I: Cöôøng ñoä doøng ñieän (A)

B: Töø tröôøng (T)

S: Dieän tích khung daây(m2)

M = IBSsin


10

b. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm N cách dòng I1 30cm; dòng I2 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 không.Tại những điểm đó có

từ trường hay không? ĐS:a. BM=0T,b. B=2,24.10-6

T,c.F=2,4.10-5

N,d.r1=30cm,r2=20cm

Bài 3: Hai dòng điện cường độ I1=6A,I2=9A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn và

có chiều ngược nhau,được đặt trong chân không cách nhau một khoảng a= 10cm:

1. Xác định cảm ứng từ tại:

a. Điểm M cách I1 6cm,cách I2 4cm

b. Điểm M cách I1 6cm,cách I2 8cm

2.Hãy tính lực từ tác dụng lên 0,5m chiều dài của mỗi dây?

3. Hãy xác định những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0

ĐS: 1.a B=6,5.10-5

T,b.B=3.10-5

T , 2. F=5,4.10-5

T,3. r120cm,r2=30cm

Câu 1. Dßng ®iÖn I = 1 (A) ch¹y trong d©y dÉn th¼ng dµi. C¶m øng tõ t¹i ®iÓm M çch d©y dÉn 10 (cm) cã ®é lín lµ: A. 2.10-8(T) B. 4.10-6(T) C. 2.10-6(T) D. 4.10-7(T)

Câu 2. Mét dßng ®iÖn cã cêng ®é I = 5 (A) ch¹y trong mét d©y dÉn th¼ng, dµi. C¶m øng tõ do dßng ®iÖn nµy g©y ra t¹i ®iÓm M cã ®é lín B = 4.10-5 (T). §iÓm M çch d©y mét kho¶ng A. 25 (cm) B. 10 (cm) C. 5 (cm) D. 2,5 (cm)

Câu 3. Mét dßng ®iÖn th¼ng, dµi cã cêng ®é 20 (A), c¶m øng tõ t¹i ®iÓm M çch dßng ®iÖn 5 (cm) cã ®é lín lµ: A. 8.10-5 (T) B. 80.10-5 (T) C. 4.10-6 (T) D. 40.10-6 (T)

Câu 4. Mét dßng ®iÖn ch¹y trong d©y dÉn th¼ng, dµi. T¹i ®iÓm A çch d©y 10 (cm) c¶m øng tõ do dßng ®iÖn g©y ra cã ®é lín 2.10-5 (T). Cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y lµ: A. 10 (A) B. 20 (A) C.

30 (A) D.50 (A)

Câu 5. Hai d©y dÉn th¼ng, dµi song song çch nhau 32 (cm) trong kh«ng khÝ, cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 1 lµ I1 = 5 (A), cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 2 lµ I2. §iÓm M n»m trong mÆt ph¼ng 2 dßng ®iÖn, ngoµi kho¶ng 2 dßng ®iÖn vµ çch dßng I2 8 (cm). §Ó c¶m øng tõ t¹i M b»ng kh«ng th× dßng ®iÖn I2 cã A. cêng ®é I2 = 2 (A) vµ cïng chiÒu víi I1 B. cêng ®é I2 = 2 (A) vµ ngîc chiÒu víi I1 C. cêng ®é I2 = 1 (A) vµ cïng chiÒu víi I1 D. cêng ®é I2 = 1 (A) vµ ngîc chiÒu víi I1

Câu 6. Hai d©y dÉn th¼ng, dµi song song çch nhau 32 (cm) trong kh«ng khÝ, dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 1 lµ I1 = 5 (A), dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 2 lµ I2 = 1 (A) ngîc chiÒu víi I1. §iÓm M n»m trong mÆt ph¼ng cña hai d©y vµ çch ®Òu hai d©y. C¶m øng tõ t¹i M cã ®é lín lµ: A. 5,0.10-6 (T) B. 7,5.10-6 (T) C. 5,0.10-7 (T) D.7,5.10-7 (T)

Câu 7. Hai d©y dÉn th¼ng, dµi song song çch nhau 32 (cm) trong kh«ng khÝ, dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 1 lµ I1 = 5 (A), dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y 2 lµ I2 = 1 (A) ngîc chiÒu víi I1. §iÓm M n»m trong mÆt ph¼ng cña 2 dßng ®iÖn ngoµi kho¶ng hai dßng ®iÖn vµ çch dßng ®iÖn I1 8 (cm). C¶m øng tõ t¹i M cã ®é lín lµ: A. 1,0.10-5 (T) B. 1,1.10-5 (T) C. 1,2.10-5 (T) D. 1,3.10-5 (T).

* §èi víi dßng ®iÖn trßn

Câu 8. T¹i t©m cña mét dßng ®iÖn trßn cã 12 vßng d©y,cêng ®é 5 (A) c¶m øng tõ ®o ®îc lµ 31,4.10-6(T). §êng kÝnh cña dßng ®iÖn ®ã lµ:A. 10 (cm) B. 20 (cm) C. 22 (cm) D. 26 (cm).

Câu 9. Mét d©y dÉn ®iÖn ®îc cuèn thµnh mét vßng trßn b¸n kÝnh 10cm gåm 5 vßng d©y. Cho dßng ®iÖn cã cêng ®é 0.5A ch¹y qua d©y dÉn. TÝnh tõ trêng t¹i t©m vßng d©y.

Câu 10. Mét d©y dÉn ®iÖn trßn cã ®êng kÝnh 30cm. cêng ®é dßng ®iÖn cña d©y dÉn b»ng bao nhiªu ®Ó tõ trêng t¹i t©m cña vßng d©y cã ®é lín lµ 0.5 T?


11

Bài 1: Một chùm hạt α có vận tốc ban đầu không đáng kể được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 106V.

Sau khi tăng tốc, chùm hạt bay vào từ trường đều cảm ứng từ B = 1,8T. Phương bay của chùm hạt

vuông góc với đường cảm ứng từ.

a. Tìm vận tốc của hạt α khi nó bắt đầu bay vào từ trường. m = 6,67.10-27

kg ; cho q = 3,2.10-

19 C.

b. Tìm độ lớn lực Lorentz tác dụng lên hạt. ĐS : a. v = 0,98.107 m/s ; b. f = 5,64.10-12

N.

Bài 2: Một hạt khối lượng m, mang điện tích e, bay vào trong từ trường với vận tốc v. Phương của

vận tốc vuông góc với đường cảm ứng từ. Thí nghiệm cho biết khi đó quỹ đạo của đường tròn và

mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với đường cảm ứng từ. Cho B = 0,4T ; m = 1,67.10-27

kg ; q = 1,6.10-

19 C ; v = 2.10

6 m/s. Tính bán kính của đường tròn quỹ đạo ? ĐS :

5,2cm.

Bài 3: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2(T) với vận tốc ban

đầu

v0 = 2.105 (m/s) vuông góc với B . Tính lực Lorenxơ tác dụng vào electron. ĐS: 6,4.10

-15 (N)

Bài 4: Một electron bay vào không gian có từ trường đều có cảm ứng từ B = 10-4

(T) với vận tốc

ban đầu v0 = 3,2.106 (m/s) vuông góc với B , khối lượng của electron là 9,1.10

-31(kg). Tính bán kính

quỹ đạo của electron trong từ trường. ĐS: 18,2 (cm)

Bài 5: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.106 (m/s) vào vùng không gian có từ trường đều B

= 0,02 (T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 300. Biết điện tích của hạt proton là

1,6.10-19

(C). Tính lực Lorenxơ tác dụng lên proton. ĐS: 3,2.10-15

(N)

Bài 6: Mét ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng trong tõ trêng ®Òu. MÆt ph¼ng quü ®¹o cña h¹t vu«ng gãc víi ®êng c¶m øng tõ. NÕu ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng víi vËn tèc v1 = 106m/s lực

Lorentz t¸c dông lªn ®iÖn tÝch lµ f1 =

3.10-6 N. Hái nÕu ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng víi vËn tèc v2 = 2,5.106 m/s th× lùc f2 t¸c dông lªn ®iÖn tÝch lµ bao nhiªu?

ĐS: f2 =2,5.10-6

N

Bài 7: Mét ®iÖn tÝch cã khèi lîng m1 = 1,60.10-27 kg, cã ®iÖn tÝch q1 = -e chuyÓn ®éng vµo tõ trêng ®Òu

B = 0,4T víi vËn tèc v1 = 106 m/s. BiÕt

v

B . a. TÝnh b¸n kÝnh quü ®¹o cña ®iÖn tÝch b. Mét ®iÖn tÝch thø hai cã khèi lîng m2 = 9,60.10-27 kg, ®iÖn tÝch q2 = 2e khi bay vu«ng gãc vµo tõ trêng trªn sÏ cã b¸n kÝnh quü ®¹o gÊp 2 lÇn ®iÖn tÝch thø nhÊt. TÝnh vËn tèc cña ®iÖn tÝch thø hai.

ĐS: a. R= 0,25mm ; b.V=6,7.104m/s

Bài 1: Khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vòng dây, dòng điện chạy trong mỗi

vòng dây có cường độ I = 2 (A). Khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt

phẳng khung dây chứa các đường cảm ứng từ. Tính mômen lực từ tác dụng lên khung dây. ĐS:

0,16 (Nm)

Bài 2: Khung d©y h×nh ch÷ nhËt diÖn tÝch S = 20 cm2 gåm 50 vßng d©y. Khung d©y ®Æt th¼ng ®øng

trong tõ trêng ®Òu cã

B n»m ngang, B = 0,2T. Cho dßng ®iÖn I = 1A qua khung. TÝnh momen lùc ®Æt lªn khung khi:

a.

B song song mÆt ph¼ng khung d©y.

b.

B hîp víi mÆt ph¼ng khung mét gãc 300.


12

I1

A

D C

B

I2

Bài 3: Khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vòng dây, dòng điện chạy trong mỗi

vòng dây có cường độ I = 2 (A). Khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt

phẳng khung dây chứa các đường cảm ứng từ. Tính mômen lực từ tác dụng lên khung dây. ĐS:

0,16 (Nm)

Bài 4: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=5.10-2

(T). Cạnh AB của khung dài 3 (cm), cạnh BC dài 5 (cm). Dòng điện trong khung dây có cường độ I

= 5 (A). Giá trị lớn nhất của mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có độ lớn là bao nhiêu?

ĐS: 3,75.10-4

(Nm)

Bài 5: Một khung dây cứng hình chữ nhật có kích thước 2 (cm) x 3 (cm) đặt trong từ trường đều.

Khung có 200 vòng dây. Khi cho dòng điện có cường độ 0,2 (A) đi vào khung thì mômen ngẫu lực

từ tác dụng vào khung có giá trị lớn nhất là 24.10-4

(Nm). Tính độ lớn cảm ứng từ của từ trường .

ĐS: 0,10 (T)

Bài 6: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông

cân MNP. Cạnh MN = NP = 10 (cm). Đặt khung dây vào trong từ trường

đều B = 10-2

(T) có chiều như hình vẽ. Cho dòng điện I có cường độ 10

(A) vào khung dây theo chiều MNPM. Tính độ lớn lực từ tác dụng vào

các cạnh của khung dây.

ĐS: FMN = 10-2

(N), FNP = 10-2

(N), FMP = 1,41.10-2

(N)

Bài 7: Một dây dẫn được gập thành khung dây có dạng tam giác vuông

MNP như bài 6. Cạnh MN = 30 (cm), NP = 40 (cm). Đặt khung dây vào

trong từ trường đều B = 10-2

(T) vuông góc với mặt phẳng khung dây có

chiều như hình vẽ. Cho dòng điện I có

cường độ 10(A) vào khung dây theo chiều MNPM. Tính Lực từ tác dụng

vào các cạnh của khung dây

ĐS: FMN = 0,03 (N), FNP = 0,04 (N), FMP = 0,05 (N).

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: FMN

= 10-2

N, FNP = 0, FMP = 10-2

N

Bài 9: Khung dây hình vuông ABCD cạnh a = 4cm có dòng điện

I2 = 20A đi qua ( như hình vẽ), một dòng điện thẳng

I1 = 15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một đoạn 2cm.

Tính lực điện tổng hợp do I1 tác dụng lên khung.

ĐS : F = 2,5.10 – 3

N

Bài 10: Khung dây hình chữ nhật ABCD có các cạnh 40cm x 50cm gồm 10 vòng nối tiếp có dòng

điện I = 2A đi qua mỗi vòng dây đặt thẳng đứng trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B nằm

ngang , B = 0,3T. Tính lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây trong hai trường hợp:

a. B song song với mặt phẳng khung dây.

B P

M

N

B

P

M

N

A B

D C

I


13

b. B vuông góc với mặt phẳng khung dây.

ĐS: a. FBA=FDC=0,FAD=FDC=3N ;b. FBA=FDC=2,4N,FAD=FDC=3N

Bài 11: Khung dây hình chữ nhật ABCD có diện tích 25cm2 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 song song với mặt phẳng khung dây.

b. B 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=5.10-4

T sao cho các đường sức từ song song với mặt phẳng

khung như hình vẽ.Cho dòng điện có cường độ I=20A chạy qua khung:

a. Hãy tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung

b. Hãy cho biết chiều quay của khung

c. Hãy tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung

ĐS: a. FBA=FDC=0,FAD=FDC=10-3

N

b.ngƣợc chiều kim đồng hồ;c.M=10-4

N.m


CHỦ ĐỀ 5: LỰC LORENXO

Bài toán 7: LỰC LO – REN – XƠ

1). Điểm đặt : tại điện tích điểm

2). Phƣơng : vuông góc với v

và B

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 900 chỉ chiều lực Lo – Ren – Xơ

4). Độ lớn sinvBqf

- q : điện tích (C)

- v : vận tốc chuyển động của q (m/s)

- B : cảm ứng từ (T)

B

A B

D C

I


14

- α = ( Bv

;

BÀI TẬP MẪU


1). Lực Lo – ren – xơ tác dụng lên electron ? Biết một electron chuyển động với vận tốc đầu

v0 = 107 m/s , trong từ trường đều B = 0,1T , sao cho 0v

hợp góc 30

0 so với đường sức từ .

2). Giá trị của góc α ? Biết một điện tích q = 10-4

C , chuyển động với vận tốc v0 = 20 m/s trong một

từ trường đều B = 0,5T , sao cho 0v

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 v0 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 0v

, theo phương ngang trong một từ trường đều B = 0,1 T có

phương nằm ngang và vuông góc với 0v

.

q chuyển động thẳng đều khi f = P

Đ/S 1). 8.10-14

N 2). 300 3). 1000 m/s

Cần nhớ

1). Lực hướng tâm : fht = mR

v2

2). Trong chuyển động tròn đều lực Lo – ren – xơ đóng vai trò lực hướng tâm : m sin2

vBqR

v

3). Khi điện tích chuyển động điện trường B

và cường độ điện trường E

thì điện tích chịu tác

dụng đồng thời hai lực : lực điện đF

và lực từ tF

.

4). Khi điện tích chuyển động thẳng đều thì hợp tác dụng lên điện tích bằng 0


1). Giá trị của B ? Biết một electron có khối lượng m = 9,1.10-31

kg , chuyển động với vận tốc ban

đầu v0 = 107 m/s , trong một từ trường đều B sao cho 0v

vuông góc với các đường sức từ . Qũy đạo của

electron là một đường tròn bán kính R = 20 mm .

fht = Flực từ → B


15

2). Thời gian để điện tích quay được một vòng bằng một chu kì chuyển động ? Biết một điện tích

q = 106 C , khối lượng m = 10

-4 g , chuyển động với vận tốc đầu v0 = 10 m/s đi vào trong một từ

trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T sao cho 0v

vuông góc với các đường sức từ .

fht = Flt → R

T = 0

2

v

R

3). Vận tốc và chu kì quay của proton ? Biết một proton có khối lượng m = 1,67.10-27

kg chuyển

động theo một quỹ đạo tròn bán kính 7 cm trong một từ trường đều cảm ứng từ B = 0,01T .

fht = Flt → v0 = m

qBR ; T =

0

2

v

R

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 = 0,5mv2 → v

fht = Flt → R = 377.10-6

m .

Đ/S 1). 2,84.10-3

T 2). 3,14 s 3). 6,71.104 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 = 2.105 m/s vào điện

trường đều theo phương vuông góc với đường sức của điện trường . Cường độ điện trường E = 104

V/m . Để electron chuyển động thẳng đều trong điện trường, ngoài điện trường còn có từ trường .

Electron chuyển động thẳng đều thì : 0 tđ FF

→ tđ FF

q < 0 → đF

và E

ngược chiều . Áp dụng quy tắc bàn tay trái chiều B

là

đF

v

E

tF

Về độ lớn : evB = |e|E → B = 5.10-2

T .

2). Vecto lực Lo – ren – xơ tác dụng lên electron ? Biết sau khi được gia tốc bỡi hiệu điện thế U =

150V , người ta cho electron chuyển động song song với một dây dẫn có cường độ I = 10 A , cách

dây dẫn 5 mm . Chiều chuyển động của electron cùng chiều dòng điện .

Áp dụng Đlí động năng : |e|U = 0,5.mv2 → v


16

Cảm ứng từ của từ trường tại vị trí e bay vào : B = 2.10-7

.I/R → B

Lực Lo – ren – xo tác dụng lên e có :

- Điểm đặt trên e v

- Phương : vuông góc với dây dẫn

- Chiều : ra xa dây dẫn

- Độ lớn : F = |e|vB F

I

Đ/S 1). 5.10-2

T 2). 1,536.10-16

N


CHỦ ĐỀ 6:

Ch¬ng V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1. Tõ th«ng qua diÖn tÝch S:

Φ = BS.cosα

2. SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng trong m¹ch ®iÖn kÝn:

tec

- §é lín suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng trong mét ®o¹n d©y chuyÓn ®éng:

ec = Bvlsinθ

- SuÊt ®iÖn ®éng tù c¶m:

t

ILec

3. N¨ng lîng tõ trêng trong èng d©y:

2LI2

1W

4. MËt ®é n¨ng lîng tõ trêng:

27 B108

1

B: Bài tập

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 thông 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 ông 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


17

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

thông 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 = 100cm2.

Tính hệ số tự cảm của ống dây.

Dòng điện qua cuộn dây đó tăng đều từ 0 đến 10A trong thời gian 0,1s. tính xuất điện động tự cảm

xuất hiện trong ống dây.

Bài 6: Một ống dây có 400 vòng dây, diện tích tiết diện S = 10cm2, độ tự cảm L = 40mH. Cho dòng điện

cường độ i = 2A qua ống dây. Tính cảm ứng từ trong ống dây.

Bài 7: Một óng dây có độ tự cảm L = 0,5H. muốn tích lũy năng lượng từ trường 100J trong ống dây thì phải

dùng dòng điện có cường độ bao nhiêu đi qua ống dây đó ?

Bài 1: Một cuộn dây dẫn thẳng có 1000 vòng ðặt trong từ trýờng ðều sao cho các ðýờng cảm ứng từ

vuông góc với mặt phẳng khung. Diện tích phẳng mỗi vòng dây S=2dm2. Cảm ứng từ giảm ðều từ 0,5 T

ðến 0,2 T trong 0,1 s.

a. Tìm ðộ biến thiên của từ thông cuộn dây trong 0,1 s?

b. Suất ðiện ðộng cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây bằng bao nhiêu?

c. Hai ðầu cuộn dây nối với ðiện trở R=15Ù. Tìm cýờng ðộ dòng ðiện qua R?

Bài 2: Cuộn dây có 1000 vòng, S=25 cm2. Từ trýờng ðặt vào cuộn dây tãng từ 0 ðến 0,01 T trong thời

gian 0,5s. Mặt phẳng cuộn dây vuông góc với ðýờng cảm ứng từ.

a. Tìm suất ðiện ðộng cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây?

b. Hai ðầu cuộn dây nối với R=5Ù. Tìm cýờng ðộ dòng ðiện qua R?

Bài 3: Trong một mạch ðiện có ðộ tự cảm L=0,6H có dòng ðiện giảm ðều từ 0,2A ðến 0 trong thời gian

0,01s. Tìm suất ðiện ðộng tự cảm trong mạch?

Bài 4: Xác ðịnh hệ số tự cảm L của ống dây. Biết rằng khi dòng ðiện thay ðổi từ 10A ðến 25A trong thời

gian 0,01s thì suất ðiện ðộng E trong ống dây là 30V.

Bài 5: Trong ống dây ðiện dài l=20cm gồm N=1000vòng, ðýờng kính mỗi vòng 10cm, có I=2A chạy

qua.

a. Tính từ thông qua mỗi vòng dây?

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: SÖÏ PHAÛN XAÏ VAØ KHUÙC XAÏ AÙNH SAÙNG .

Vấn Đề 1. Ñònh luaät phaûn xaï aùnh saùng – göông phaúng

tia tôùi vaø tia phaûn xaï cuøng naèm trong maët phaúng tôùi

goùc phaûn xaï vaø goùc tôùi baèng nhau ( i = i/)

Aûnh qua göơng phaúng: aûnh vaø vaät ñoái xöùng qua göông; aûnh aûo; aûnh vaø vaät traùi bản chaát

Vấn Đề 2. Ñònh luaät khuùc xạ ánh sáng

21

1

2 nn

n

rsin

isin neáu moâi tröôøng chöùa1 laø khoâng khí: sini = nsinr

( n1 = 1, n2 = n )


18

( n1:chieát suaát moâi tröôøng chöùa tia tới i; n2 : chieát suaát moâi tröôøng chöùa tia tới khúc xạ r )

Goùc giôùi haïn phaûn xaï toaøn phaàn :

1

2gh

n

nisin

BAØI TAÄP

I. SÖÏ PHAÛN XAÏ VAØ KHUÙC XAÏ AÙNH SAÙNG :

1. Moät ngöôøi nhìn thaáy aûnh cuûa ñænh moät coät ñieän trong moät vuõng nöôùc nhoû.Ngöôøi aáy

ñöùng caùch vuõng nöôùc 2m vaø caùch chaân coät ñieän 10m . Maét ngöôøi caùch chaân moät ñoaïn

1,6m.Tính chieàu cao coät ñieän

2. Moät göông phaúng hình troøn ñöôøng kính 12cm ñaët song song vôùi moät traàn nhaø , caùch traàn

1m , maët phaûn xaï höôùng leân.Aùnh saùng töø nguoàn ñieåm S caùch traàn 0,5m chieáu xuoáng göông

,phaûn xaï cho moät veäch saùng treân traàn nhaø .Haõy tính ñöôøng kính cuûa veäch saùng ôû treân traàn

nhaø

3. Cho moät ñieåm saùng S vaø moät ñieåm M baát kì tröôùc göông phaúng

a. Veõ tia saùng töø S qua göông , phaûn xaï qua M

b. Chöùng minh raèng trong voâ soá caùc ñöôøng ñi töø S ñeán göông roài ñeán M thì aùnh saùng ñi

theo ñöôøng gaàn nhaát

4. Chieáu moät chuøm tia saùng SI vaøo moät göông phaúng G .Tia phaûn xaï laø IR. Giöõ tia tôùi coá

ñònh , quay göông moät goùc quanh truïc vuoâng goùc vôùi maët phaúng tôùi. Tính goùc quay cuûa

tia phaûn xaï taïo bôûi IR vaø I/

R/

laø β

5. Moät ngöôøi cao 1,6m ñöùng tröôùc göông phaúng thaúng ñöùng caùch göông 3m , nhìn aûnh

mình trong göông . Maét ngöôøi ñoù caùch ñænh ñaàu 10cm

a. Ngöôøi aáy thaáy aûnh caùch mình bao xa ?

b. Ñeå thaáy roõ töø chaân ñeán ñaàu, göông phaûi coù chieàu daøi toái thieåu laø bao nhieâu? thaønh döôùi

cuûa göông phaûi caùch maët ñaát toái ña laø bao nhieâu ñeå ngöôøi ñoù nhìn thaáy chaân mình

trong göông .

40. Coù moät beå nöôùc hình hoäp chöõ nhaät . Maët nöôùc trong beå naèm caùch mieäng beå 20cm .

Aùnh saùng maët trôøi chieáu xieân vaøo beå nöôùc . Ta chæ thaáy boùng cuûa moät thaønh beå in xuoáng

ñaùy beå . Chieàu daøi cuûa boùng ôû treân maët nöôùc laø 30cn vaø ôû döôùi ñaùy beå laø 90cm . Tính

chieàu saâu cuûa lôùp nöôùc . Chieát suaát cuûa nöôùc laø 3

4

41. Moät chieác beå hình hoäp chöõ nhaät , coù ñaùy phaúng naèm ngang , chöùa ñaày nöôùc ( chieát

suaát n =4/3).

Moät ngöôøi nhìn vaøo ñieåm giöõa cuûa maët nöôùc theo phöông hôïp vôùi phöông thaúng ñöùng moät

goùc 450

vaø naèm trong maët phaúng vuoâng goùc vôùi hai thaønh beå .Hai thaønh beå naøy caùch nhau

30cm . Ngöôøi aáy vöøa vaën nhìn thaáy moät ñieåm naèm treân giao tuyeán cuûa thaønh beå vaø ñaùy beå

. Tính chieàu saâu cuûa beå nöôùc


19

42. Moät ngöôøi nhìn moät hoøn ñaù döôùi ñaùy moät doøng suoái coù caûm giaùc hoøn ñaù naèm ôû ñoä saâu

0,8m .Chieàu saâu thöïc cuûa doøng baèng bao nhieâu ? neáu ngöôøi nhìn ñaù döôùi goùc 600

so vôùi

phaùp tuyeán , chieát suaát cuûa nöôùc laø n = 3

4

43. Tia saùng ñi töø khoâng khí tôùi gaëp maët phaân caùch giöõa khoâng khí vaø moâi tröôøng trong

suoát chieát suaát n döôùi goùc tôùi

i = 450

. Goùc hôïp bôûi tia phaûn xaï vaø tia khuùc xaï laø 1050

. Tính n

44. Khaûo saùt ñöôøng ñi cuûa tia SI töø döôùi nöôùc tôùi gaëp maët nöôùc taïi I döôùi goùc tôùi

a) i = 300

b) i = 600

45. Moät baûn maët song song , beà daøy e = 10cm , chieát suaát n = 1,5 ôû trong khoâng khí

a) Ñieåm vaät S , thaät , caùch baûn 20cm .Xaùc ñònh vò trí aûnh S/

cho bôûi baûn

b) Tìm vò trí aûnh neáu S laø vaät aûo

c) Xaùc ñònh vò trí vaø ñoä lôùn cuûa aûnh neáu vaät thöïc laø AB = 2cm , song song vôùi baûn

46. Chieáu tôùi baûn song song daøy 10cm , chieát suaát n = 1,5 , moät chuøm tia saùng song song

vôùi goùc tôùi 450

a) Baûn ñaët trong khoâng khí .Veõ ñöôøng ñi cuûa chuøm tia saùng qua baûn

b) Tính khoaûng caùch giöõa chuøm tia tôùi va chuøm tia loù

c) Tính laïi caâu b, neáu goùc tôùi nhoû: i = 60

.

47.Moät tia saùng truyeàn töø moät chaát loûng ra ngoaøi khoâng khí döôùi goùc 350

thì goùc leäch giöõa

tia tôùi noái daøi vaø tia khuùc xaï laø 250

.Tính chieát suaát cuûa chaát loûng

48. Chieáu moät tia saùng töø khoâng khí vaøo thuyû tinh coù chieát suaát 1,5.Haõy xaùc ñònh goùc tôùi

sao cho:

a) Tia khuùc xaï vuoâng goùc vôùi tia tôùi

b) Goùc khuùc xaï baèng nöûa goùc tôùi

49.Moät caùi coïc ñöôïc caém thaúng ñöùng trong moät beå roäng , ñaùy phaúng naèm ngang chöùa ñaày

nöôùc .Phaàn coïc nhoâ leân treân maët nöôùc daøi 0,6m.Boùng cuûa caùi coïc treân maët nöôùc daøi 0,8m,

ôû döôùi ñaùy beå daøi 1,7m .Tính chieàu saâu cuûa beå nöôùc .Chieát suaát cuûa nöôùc laø 4/3

50. Thaû noåi treân maët nöôùc moät ñóa nheï , chaén saùng , hình troøn .Maét ngöôøi quan saùt ñaët treân

maët nöôùc seõ khoâng thaáy ñöôïc vaät saùng ôû ñaùy chaäu khi baùn kính ñóa khoâng nhoû hôn R =

20cm. Tính chieàu saâu lôùp nöôùc trong chaäu .Bieát raèng vaät vaø taâm ñóa naèm treân ñöôøng thaúng

vaø chieát suaát cuûa nöôùc laø 4/3


CHỦ ĐỀ 8:

LĂNG KÍNH


20

A LÝ THUYẾT.

I: Laêng kính

sini1 = nsinr1 , sini2 = n sinr2 ; A = r1 + r2 , D = –A

Goùc leäch cöïctieåu : điều kiện có DMin : i1 = i2 ; r1= r2

sin )2

AD( min = nsin

2

A , i =

2

ADmin , r = 2

A

B: BÀI TẬP.

01. Cho moät laêng kính coù tieát dieän thaúng là ømoät tam giaùc đều ABC ( A = B C = 600

), coù

chieát suaát n = 3 , chieáu moät tia saùng SI vuoâng goùc với maët AB taïi I.

a. Tính góc tới và góc lệch ứng với trường hợp DMin.

b. Vẽ đường đi của tia sáng trong trường hợp SI AB gần A và gần B.

HD.

a) DMin khi i1 = i2 ; r1 = r2 = A/2 = 60/2 = 300

.

Sini1 = nsinr1 = 3 .1/2 i1= 600

= i2DMin = 2i1 -A = 600

b) TH SI gần A. SI trùng pháp tuyến nên i1 và r1 đều bằng 00

.

r2 = A - r1 = 60 - 0 = 600

sinigh = 1/n = 1/ 3 igh = 350

26'

< r2 nên có PXTP tại J. vẽ được tia JK.

JKC có J = 300

; C = 600

K = 900

tia JK đi thẳng ra không khí.

TH SI gần B.

= 60 > igh nên có PXTP tại J '

. vẽ được tia J '

K "'

;

J ''

K "

C:

có '

J = 300

; C = 600

K"

= 900

tia K"

R đi thẳng ra không khí.

02. Cho moät laêng kính phaûn xaï toaøn phaàn (Tam giác vuông cân) coù chieát suaát n = 3 chieáu

moät tia saùng tôùi SI naèm trong tieát dieän thaúng cuûa laêng kính dưới góc tới 600

, đi từ phía đáy

BC lên gaëp maët AB cuûa laêng kính taïi moät ñieåm I.

1. Tia SI gần đỉnh B của lăng kính.

a. Veõ tieáp ñöôøng ñi cuûa tia saùng.

b. Giữa tia tới SI cố định, nếu quay lăng kính quanh trục A thì góc lệch thay đổi như thế nào?

2. Tia SI gần đĐỉnh A của lăng kính.

HD.

1. Tia SI gần B. (Ha)

a) i1 = 600

sinr1 = sini1/n =

312

23 r1 = 30

0

ta vẽ tia khúc xạ trong LK IJ.

Sinigh = 1/n igh = 390

18'

. BIJ có: I =30 + 90 = 1200

; B = 450

J = 150

r2 =90 - 15 =

750

> igh có phản xạ toàn phần tại J vẽ được tia JK.

JKC: C = 450

, J = 150

K = 1200

r3 = 120 - 90 = 300

< igh. Tia khúc xạ ló ra không

khí dưới góc ló: sini2 = nsin r3 = 3

2 i2 = 60

0

. Vẽ tia ló cuối cùng KR.


21

b) i1 = i2 = 600

; r1 = r2 = 300

LK có DMin nên quay lăng kính thì góc lệch tăng.

1. Tia SI gần A.(Hb)

a) i1 = 600

sinr1 = sini1/n =

312

23 r1 = 30

0

ta vẽ tia khúc xạ trong LK IJ.

Sinigh = 1/n igh = 390

18'

. r2 =A - r1= 90 - 30 = 600

> igh có phản xạ toàn phần tại J vẽ được

tia JK.

JKC: C = 450

, J = 300

K = 1050

r3 = 105 - 90 = 150

< igh. Tia khúc xạ ló ra không

khí dưới góc ló: sini2 = nsin r3 = 3 .0,223 0,433 i2 = 260

43'

. Vẽ tia ló cuối cùng KR.

b) i1 = 600

; i2 = 260

43'

; r1 = 300

; r2 = 600

LK có D DMin nên quay lăng kính đến 1lúc nào đó

thì i1= i2 và r1= r2 có DMin, tiếp tục quay thì D tăng.

03. Moät laêng kính phaûn xaï toaøn phaàn baèng thuyû tinh,chieát suaát n = 2 .

Chieáu moät tia saùng SI vaøo maët AB theo phöông song song vôùi

ñaùy BC. Haõy veõ tieáp ñöôøng ñi cuûa tia saùng. Trong trường hợp:

a. SI gần đỉnh B.

b. SI gần đỉnh A.

HD.

a. SI gần đ ỉnh B.

LK PXTP nên 0 090 ; 45A B C ; i1 = 45

0

vì SI //BC.

Tại I: sini1 = nsinr1 sinr1 = sini1/ n =

22

2= 1/2 r1 = 30

0

. vẽ được tia IJ.

sinigh = 1/n = 22 igh = 45

0

. i'

= 90 - 15 = 750

> igh ( vì = 150

góc IJB);

JKC (góc J = 15; C = 450

); K = 120 r2 = 300

< igh. Tại K có tia ló

góc ló sini2 = nsinr2 =

2

2 i2 = 45

0

. vẽ tia KR //SI.

b. SI gần đ ỉnh A. 0 090 ; 45A B C = i1 = 45

0

vì SI //BC .

sinr1 = sini1 / n =

22

21/2 r1 = 30

0

. vẽ được tia IJ.

r2 = A - r1 = 90 - 30 = 600

> igh (igh = 450

) có PXTP tại J. Vẽ được tia JK.

JKC có 0 045 ; 30C J K 180 - ( 45 + 30) = 105

0

r3 = 105 - 90 = 150

< igh. Tại K có

tia khúc xạ ló ra không khí.góc ló sini2 = nsinr2 = 0 0

22 sin15 21i .vẽ tia KR.

04. Moät tia saùng töø khoâng khí tôùi gaëp maët bên AB của một laêng kính coù tiết diện thẳng là tam

giác đều, chieát suaát n =1,73 döôùi goùc tôùi i = 600

.

a) Tính goùc leäch D.

b) Ta giaûm goùc leäch D baèng caùch thay ñoåi goùc tôùi i1 ñöôïc hay khoâng.

HD. A =B = C = 600

; i1= 600

I

A

B C

Ñ

i

e

å

m

I

g

a

à

n

ñ

i

e

å

m

B

S


22

a) D = i1+ i2 - A (1) ; sinr1 = sini1 /n =

312

23 r1 = 30

0

r2 = A - r1 = 300

và sini2 = nsinr2 = 1

3.2 i2 = 60

0

Thay vào (1): D = 2.600

- 600

= 600

.

b) Ta giaûm goùc leäch D baèng caùch thay ñoåi goùc tôùi i1 ñöôïc hay khoâng. Kh ông được, vì theo

(a) thì i1= i2 = 600 ; r1 = r2 = 30

0 có DMin nên thay đổi i1 thì D tăng.

05. Laêng kính coù tieát dieän laø tam giaùc ABC, goùc chieát quang A rất nhỏ, chieát suaát n.Tia

saùng đi vào mặt bên LK. Tính góc lệch giữ tia tới và tia ló. Trong trường hợp:

a. Tia tới vuông góc với mặt bên AB.

b. Tia tới đi gần B và vuông góc với mặt phẳng phân giác của A.

HD.

a) Tia tới vuông góc với mặt bên AB. Tại I: i1 = r1= 00. Tại J: r2 = A - r1 = A .Vì A << nên

sinA A; sinr1 i1;sinr2 i2 sini2 = nsinr2 = nA D = i1+i2 -(r1- r2) = nA - A =A (n-1)

b) Tia tới đi gần B và vuông góc với mặt phẳng phân giác của A.

Tại I: i1 = A/2 (900 - 1 1 1Ir / 2 Ir / 2H H A i H A )

sinr1 = 1sin i

n= A/2n Vì i,r nhỏ (theo bài ra A<<) r1 = A/2n

Tại J: r2 = A - r1 = A - A/2n = A( 1 - 1/2n) = A2 1

2

n

n

mặt khác:i,r nhỏ sini2 = nsinr2 i2 = nr2 = (2n-1)2

A D =

2

A+(2n-1)

2

A- A = (n-1)A

06. Cho moät laêng kính coù goùc chieát quang A = 600

vaø chieát suaát n = 2 . Chieáu moät tia

saùng ñôn saéc , naèm trong tieát dieän thaúng cuûa laêng kính , vaøo maët beân cuûa laêng kính vôùi goùc

tôùi 450

.

a) Tính goùc loù vaø veõ ñöôøng ñi cuûa tia saùng ñi qua laêng kính

b) Tính goùc leäch cuûa tia saùng

c) Neáu taêng hoaëc giaûm goùc tôùi moät vaøi ñoä thì goùc leäch thay ñoåi nhö theá naøo?

07. Moät laêng kính coù goùc chieát quang laø 600

.Chieáu moät tia saùng ñôn saéc thì thaáy goùc leäch

cöïc tieåu laø 300

. Tìm chieát suaát cuûa laêng kính

08. Moät laêng kính coù chieát suaát laø n = 3 .Chieáu moät tia saùng ñôn saéc thì thaáy coù goùc leäch

cöïc tieåu laø 600

.Tìm goùc chieát quang cuûa laêng kính


CHỦ ĐỀ9: THẤU KÍNH MỎNG.

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:


23

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.

F Fơ F Fơ

Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính:

F: tiêu điểm vật

F’: tiêu điểm ảnh

OF: là tiêu cự f của thấu kính

Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại F gọi là tiêu diện của thấu kính

Một điểm khác F nằm trên tiêu diện gọi là tiêu điểm phụ của thấu kính

II. Độ tụ của thấu kính:

D = )2

1

1

1)(1(

1

RRn

f

Với n là chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính đối với môi trường đặt thấu kính, R1 và R2 là bán kính của

hai mặt thấu kính.

Quy ước:

Mặt cầu lồi: R > 0

Mặt cầu lõm: R< 0

Mặt phẳng: 01

; 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 Fơ1; sau đó vẽ tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua Fơ1.

Fơ1

Fơ Fơ

F1ơ

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:


24

- 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

b) Với thấu kính hội tụ:

- Vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật

-Vật ảo ở trong F có ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật. Vật ảo ở ngoài F có ảnh ảo ngược chiều với vật.

c) Nhận xét:

- Khi vật di chuyển (lại gần hoặc ra xa thấu kính) ảnh và vật luôn luôn chuyển động cùng chiều.

-Khi vật ở đúng tiêu điểm cho ảnh ở vô cúng và ta không hứng được ảnh.

- Vật thật ở trước thấu kính, ảnh thật ở sau thấu kính (có thể hứng trên màn). Vật ảo ở sau thấu kính, ảnh ảo

ở trước thấu kính (theo chiều truyền của ánh sáng)

-Muốn vẽ một điểm ảo Ata dùng hai tia sáng tới thấu kính có đươnngf kéo dài qua A, hai tia ló của chúng

tạo nên ảnh của vật ảo đó.

VI. Công thức thấu kính:

'

111

ddf hay

fd

fdd

fd

dfd

'

';'

Độ phóng đại: f

df

df

f

f

fd

fd

f

d

dk

'''

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 |

Vật thật có ảnh thật thì: d + d’ 4f

B. BÀI TẬP

Dạng 1. Xác định tiêu cự, bán kính, chiết suất của thấu kính dựa vào công thức tính độ tụ.

1. Cho một thấu kính thuỷ tinh hai mặt lồi với bán kính cong là 30cm và 20cm. Hãy tính độ tụ và tiêu cự

của thấu kính khi nó đặt trong không khí, trong nước có triết suất n2=4/3 và trong chất lỏng có triết suất

n3=1,64. Cho biết triết suất của thuỷ tinh n1 = 1,5

2. Một thấu kính thuỷ tính (chiết suất n =1,5) giới hạn bởi một mặt lồi bán kính 20cm và một mặt lõm bán

kính 10cm. Tính tiêu cự và độ tụ của thấu kính khi nó đặt trong không khí, trong nước và trong chất lỏng có

triết suất n’ = 1,8

3. Một thấu kính bằng thuỷ tinh (chiết suất n =1,5) đặt trong không khí có độ tụ 8 điôp. Khi nhúng thấu

kính vào một chất lỏng nó trở thành một thấu kính phân kì có tiêu cự 1m. Tính chiết suất của chất lỏng.

4. Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính R, khi đặt trong không khí có tiêu cự f =30cm. Nhúng chìm

thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng đứng, rồi cho một chùm sang song song rọi thẳng

đứng từ trên xuống thì thấy điểm hội tụ cách thấu kính 80cm Tính R, cho biết chiết suất của nước bằng 4/3

Dạng 2. Xác định vị trí, tính chất của ảnh và vẽ ảnh tạo bởi thấu kính.

5. Một vật ảo AB = 5mm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm, ở sau thấu

cách thấu kính 20cm. Xác định vị trí, tính chất, độ cao của ảnh và vẽ ảnh.

6. Cho một thấu kính làm bằng thuỷ tinh (n=1,5), một mặt lồi bán kính 10cm, một mặt lõm bán kính 20cm.

Một vật sáng AB =2cm đặt thẳng góc với trục chính và cách thấu kính một khoảng d. Xác định vị trí, tính

chất, độ lớn và vẽ ảnh trong các trường hợp:

a) d=60cm b) d=40cm c) d=20cm


25

Từ đó nêu ra sự nhận xét về sự di chuyển của ảnh khi vật tiến lại gần thấu kính.

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

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

vật và cách vật 45cm

a) Xác định vị trí của vật, ảnh. Vẽ hình

b) Vật cố định. Thấu kính dịch chuyển ra xa vật hơn nữa. Hỏi ảnh dịch chuyển theo chiều nào

17. Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f =-25cm cho ảnh cách vật 56, 25cm. Xác định vị trí, tính chất của vật

và ảnh. Tính độ phóng đại trong mỗi trường hợp

Dạng 5. Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết sự di chuyển của chúng

18. Một điểm sáng S đặt trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =40cm. Di chuyển S một khoảng 20cm lại

gần thấu kính người ta thấy ảnh Sơ cảu S di chuyển một khoảng 40cm. Tìm vị trí của vật và ảnh lúc đầu và

lúc sau khi di chuyển.

19. Đặt một điểm sáng S trên trục chính của một thấu kính phân kỳ (tiêu cự bằng 10cm) ta thu được ảnh Sơ.

Di chuyển S một khoảng 15cm lại gần thấu kính ta thấy ảnh S’ di chuyển một khoảng 1, 5cm. Tìm vị trí của

vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển.

20. Một vật sáng AB hình mũi tân đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính

36cm (A nằm trên trục chính) ta thu được ảnh A1B1 cảu AB trên màn

đặt vuông góc với trục chính. Tịnh tiến AB vầ phía thấu kính 6cm theo phương vuôn góc với trục chính thì

phải dịch chuyển màn như thế nào để thu được ảnh A2B2? Cho biết A2B2=1,6A1`B1. Tính tiêu cự của thấu

kính và độ phóng đại của các ảnh A1B1 và A2B2

21. Một vật phẳng nhỏ AB, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ và cách thấu kính

khoảng d1 cho một ảnh A1B1. Cho vật tiến lại gần thấu kính 40cm thì ảnh bây giừo là A2B2 cách A1B1 5cm

và có độ lớn A2B2 =2A1B1. Xác định tiêu cự của thấu kính, vẽ hình


26

22. Một vật phẳng nhỏ AB đặt trước thấu kính O cho một ảnh rõ nét trên màn . Dịch vật lại gần thấu kính

2cm thì phải dịch màn một khoảng 30cm mới lại thu được ảnh rõ nét, ảnh này lớn bằng 5/3 ảnh trước

a) Thấu kính là thấu kính gì? màn dịch theo chiều nào

b) Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại trong mỗi trường hợp

23. Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thuỷ tinh, chiết

suất n1=1,5, ta thu được một ảnh thật nằm cách thấu kính 5cm. Khi nhúng cả vật và thấu kính trong nước

chiết suất n2=4/3, ta vẫn thu được ảnh thật, nhưng cách vị trí ảnh cũ 25cm ra xa thấu kính. Khoảng cách giữa

vật và thấu kính giữ không đổi. Tính bán kính mặt cầu của thấu kính và tiêu cự của nó khi đặt trong không

khí và khi nhúng trong nước. Tính khoảng cách từ vật đến thấu kính

24. Một thấu kính hội tụ cho ảnh thật Sơ của điểm sang S đặt trên trục chính.

- Khi dời S gần thấu kính 5cm thì ảnh dời 10cm

- Khi dời S ra xa thấu kính 40cm thì ảnh dời 8cm

(kể từ vị trí đầu tiên)

Tính tiêu cự của thấu kính

25. Vât thật đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính ảnh ban đầu của vật tạo bởi

thấu kính là ảnh ảo bằng 1/2 vật Dời vật 100cm dọc theo trục chính. ảnh của vật vẫn là ảnh ảo nhỏ hơn vật 3

lần. Xác định chiều dời của vật, vị trí ban đầu của vật. Tính tiêu cự.

26. Một thấu kính hội tụ có f =12cm. Điểm sáng A trên trục chính có ảnh A’. Dời A gần thấu kính thêm

6cm, A’ dời 2cm (Không đổi tính chất)

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 A1B1 cao 2cm. Dời AB lại gần

thấu kính thêm 45cm thì ảnh thật A2B2 cao 20cm và cách A1B1 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 A1B1 là ảnh thật. Dời vật đến vị trí khác, ảnh của

vật la ảnh ảo cách thấu kính 20cm. Hai ảnh có cùng độ lớn. Tính tiêu cự của thấu kính.

32. Thấu kính hội tụ có chiết suất n =1,5; R1=10cm; R2=0cm. Vật thật đặt trên trục chính và vuông góc với

trục chính tại A. ảnh thật tạo bởi thấu kính hiện trên màn đặt cách vật một đoạn L =80cm. ảnh lớn hơn vật.

Nếu giữ cố định vật và màn thì phải dịch chuyển thấu kính theo chiều nào một khoảng bao nhiêu, để thu

được ảnh trên màn nhỏ hơn vật.

33. A, B, C là 3 điểm thẳng hàng. Đặt vật ở A, một thấu kính ở B thì ảnh thật hiện ở C với độ phóng đại | k1 |

=3. Dịch thấu kính ra xa vật đoạn l =64cm thì ảnh của vật vẫn hiện ở C vơi độ phóng đại | k2 | =1/3. Tính f

và đoạn AC

Dang 6. Xác định vị trí (Quang tâm, trục chính) và tiêu điểm của thấu kính bằng phương pháp hình học

34. Trong hình vẽ xy là trục chính của thấu kính, A là điểm vật thật, Aơ là ảnh của A tạo bởi thấu kính, là

quang tâm của thấu kính.

Với mỗi trường hợp hãy xác định:

a) Aơ là thật hay ảo?

b) Loại thấu kính

c) Các tiêu điểm (bằng phép vẽ)


27

A’ A

A A’

x y x y

A A’O A A’

35. Cho biết vật AB và ảnh A’B’ của nó tạo bởi thấu kính, song song với nhau như hình vẽ. Hãy xác định

loại thấu kính, vị trí (quang tâm và trục chính) và tiêu điểm của nó:

A

B‘

Aơ

B

Ngày soạn: 2/4/11

CHỦ ĐỀ 10: QUANG HỆ

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:

1. Bài toán quang hệ là bài toán xác định ảnh của một vật bởi một quang hệ quang học (quang hệ) gồm các

phần tử, như thấu kính, gương, bản mặt song song, lưỡng chất phẳng, lăng kính—ghép với nhau.Nguyên tắc

khảo sát ảnh của một vật tạo bởi quang hệ là: ảnh của vật AB qua phần tử thứ nhất trở thành vật đối với

phần tử thứ hai, ảnh qua phần tử thứ hai trở thành vật đối với phần tử thứ ba— và ảnh tạo bởi phần tử cuối

cùng chính là ảnh của vật AB qua cả hệ.

2. Để xác định lần lượt ảnh tạo bởi các phần tử ta áp dụng các công thức đã biết, cho phép xác định vị trí và

độ lớn của ảnh. Muốn vẽ ảnh của một vật qua quang hệ, ta xét đường đi của 2 tia sáng phát ra từ vật đi tới

hệ. vẽ thật đúng đường đi của từng tia sang phát ra từ vật lần lượt qua các phần tử.

3. Sơ đồ tạo ảnh qua hệ:

AB A1B1 A2B2——AnBn

d1 d1’ d2 d2’d3——..dn’

Nếu dn’>0 ảnh qua hệ là thật

Nếu dn’<0 ảnh qua hệ là ảo

Nừu dnơ = thì ảnh cuối cùng ở vô cùng, chùm tia sáng ra khỏi hệ là chùm song song.

Độ phóng đại:


28

'...

'2

2'

1

1

nd

dn

d

d

d

dk

Nếu k > 0 ảnh cùng chiều với vật

Nếu k < 0 ảnh ngược chiều với vật

Độ lớn của ảnh AnBn =kAB.

a) Nếu hệ là hệ thấu kính thì tia cuối cùng sẽ ra khỏi hệ bên kia so với vật và nếu là hệ thấu kính ghép sát thì

hệ (hai thấu kính) sẽ tương đương với một thấu kính có

D = D1 + D2

Hay: 2

1

1

11

fff

b) Hệ thấu kính - gương cầu

B. BÀI TẬP:

Dạng 1. Xác định ảnh tạo bởi hệ hai thấu kính đồng trục

1. Cho hai thấu kính đồng trục L1(f1=40cm) và L2(f2=-40cm). Vật sáng AB =1cm đặt thẳng góc với trục

chính, cách L1 một khoảng d1. Khoảng cách giữa hai thấu kính là l =80cm. Xác định d1 để hệ thấu kính cho:

a) ảnh ảo b) ảnh thật c) ảnh ở vô cùng (chùm tia ló song songc)

d) ảnh thật cao 2cm.

2. Hai thấu kính hội tụ L1(f1=0cm) và L2(f2=20cm) có cùng trục chính đặt cách nhau 15cm. Một vật sáng

AB =0, 5cm đặt vuông góc với trục chính, trước L1, cách L1 10cm.

a. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh tạo bởi quang hệ. Vẽ ảnh.

b. Nếu L2 di chuyển ra xa L1 thì ảnh sẽ dịch chuển như thế nào.

3. Một vật sáng AB =2cm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ L1(f1 =12cm) cách L1 một

khoảng 24cm. Sau L1 cách L1 một khoảng 18cm đặt thấu kính phân kỳ L2 (f2=-10cm) có cùng trục chính với

L1.

a. Xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh tạo bởi hệ thấu kính. Vẽ ảnh.

b. Nếu di chuyển L1 về phía bên phải (Giã nguyên AB và L2) thì tính chất của ảnh tạo bởi hệ thay đổi như

thế nào.

4. Hai thấu kính hội tụ L1 (f1=0cm) và L2 (f2=20cm) có cùng trục chính, cách nhau một khoảng l. Vật

sáng AB =1cm đặt trước L1, cách L1 một khoảng 60cm. Hãy xác định l để hệ hai thấu kính cho ảnh thật. Xét

trường hợp ảnh thật cao 2cm. Vẽ ảnh.

5. Hai thấu kính phẳng lồi, mỏng, cùng bằng thuỷ tinh có chiết xuất n =1,5, mặt lồi có cùng bán kính R

=15cm, nhưng một cái lớn gấp đôi cài kia. Người ta dán hai mặt phẳng của chúng với nhau bằng một lớp

nhựa trong suốt, rất móng, có cùng chiết suất n, sao cho trục của chúng trùng nhau.

a. Chứng minh rằng khi đặt một vật sáng nhỏ trước thấu kính ghép sát đó và cách nó một khoảng d, ta sẽ thu

được hai ảnh phân biệt của vật. Tìm điều kiện của d để hai ảnh ấy cùng thật hoặc cùng ảo. CMR khi cả hai

cùng thật hoặc cùng ảo thì độ lớn của chúng không thể bằng nhau.

b. Xác định d sao cho hai ảnh có cùng độ lớn và tính độ phóng đại của chúng.

6. Vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một hệ đồng trục gồm hai thấu kính hội tụ O1 và O 2; AB

trước thấu kính hội tụ O 1 40cm. Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ lớn của ảnh cho bởi hệ trong các

trường hợp sau:

a. O1O2 =L=55cm b. L =45cm c. L =30cm. Biết f1=20cm và f2 =10cm

7. Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=20cm) và TKPK O 2(f2 = -20cm) cách nhau L =40cm. Vật AB đặt thẳng

góc trục chính trước 1 một đoạn d1. Xác định d1 để:

a. Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh xa vô cực. b. Hệ cho ảnh thật cách 2 10cm

c. Hệ cho ảnh cao gấp 2 lần vật. d. Hệ cho ảnh cùng chiều, ngược chiều vật

g. Hệ cho ảnh cùng chiều, bằng với vật.

Dạng 2. Xác định khoảng cách L = O1O2


29

8. Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=30cm) và TKHT O2 (f2=20cm). Vật sáng AB =2cm đặt thẳng góc với

trục chính trước O 1 60cm. Xác định L = O1O2 để:

a. Hệ cho ảnh trên màn.

b. Hệ cho ảnh thật cao 4cm.

c. Hệ cho ảnh thật gần vật nhất, hứng được trên màn. (vật và O1 cố định).

9. Vật sáng AB và thấu kính hội tụ O2(f2=30cm) đặt cách nhau một đoạn a =60cm. Sau O2 đặt màn cách O2

một khoảng b =75cm. Giữa vật và O2 đặt một thấu kính O1 (f1=-20cm).

a. Định vị trí O1 để trên màn hiện ảnh rõ nét. Tính độ phóng đại ảnh.

b. TKPKO1 và mèn đặt sao cho ảnh trên màn cao bằng 1, 5 lần vật. Định vị trí O1 và .

c. Nếu đổi chỗ vật và màn ảnh (câu b) cho nhau thì ảnh cho bởi hệ có độ phóng đại bằng bao nhiêu.

Dang 3. Xác định tính chất của một trong hai thấu kính.

10. Hệ đồng trục gồm TK O1(f2=18cm) cách nhau một đoạn L =12cm. Định tính chất của O1 và tiêu cự f1

để:

a. Hệ cho ảnh ảo với mọi vị trí của vật thật trước O1.

b. Hệ cho ảnh có độ phóng đại không phụ thuộc vào vị trí đặt vật.

c. Hệ cho ảnh thật ứng với vật ở vô cùng.

Bài tập: Bài tập các dạng trên

11. Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=40cm) và TKPK O 2(f2=-20cm) cách nhau L =60cm. Vật sáng AB đặt

trước O1 một đoạn d1. Định vịu trí, tính chất chiều và độ phóng đại của ảnh cho bởi hệ khi:

a. d1=60cm; b) d1=8cm; c) d1=90cm. Vẽ ảnh

12. Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=15cm); TKHTO2(f2=30cm) cách nhau L =20cm. Trước O1đặt vật AB

thẳng góc với trục chính.

a. Tính chất ảnh thay đổi như thế nào khi dịch chuyển từ O1 cho đến xa vô cùng.

b. Định vị trí vật để hệ cho ảnh ngược chiều và bằng vật

13. Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=15cm); TKHT(f2=50cm) cách nhau L =68cm.

a. Điểm sáng S trước O1 cho chmf tia ló là chùm song song và hợp với trục chính góc =30o. Định vị trí S.

b. Một chùm sáng song song truyền tới từ phía O2 và hợp với trục chính góc ’=3o. Hãy xác định ảnh cho

bởi hệ. Cho 1’=3.10-4

rad

14. Hệ đồng trục gồm TKHT O1(f1=10cm) và TKHT O2(f2=20cm) cách nhau L =45cm. Vật sáng AB thẳng

góc với trục chính đặt trong khoảng hai thấu kính. Định vị trí vật để:

a. Hệ cho hai ảnh có vị trí trùng nhau.

b. Hệ cho hai ảnh thật cao bằng nhau

15. Hệ đồng trục gồm 3 thấu kính có tiêu cự f1=f=-10cm; f2=9cm. Biết O1O2= O2O3= L = 10cm.

a. Chùm tia sáng song song với trục chính tới hệ thấu kính. Định vị trí tiêu điểm của hệ.

b. Điểm sáng S trên trục chính. Định vị trí S để hệ cho ảnh Sơ đối xứng với S qua hệ. Vẽ đường đi của một

tia sáng truyền từ S qua hệ.

16. Cho hệ đồng trục gồm TKPK O1(f1=-18cm) và TKHT O2(f2=24cm) cách nhau một đoạn L. Vật sáng AB

đặt trước O1 một đoạn 18cm. Định L để:

a. Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh xa vô cùng.

b. Hệ cho ảnh trùng vị trí với vật.

c. Hệ choa nhr cao gấp 3 lần vật.

17. Hệ đồng trục gồm TKPK O1(f1=-10cm) và TKHT O2(f2=10cm) cách nhau một đoạn L. Sau O2, đặt màn

hứng ảnh cách O2 30cm. Chiếu chùm sáng tới O1 song song với trục chính.

a. Định L, biết trên màn hiện rõ điểm. Vẽ ảnh.

b. Nếu dịch O2 xa dần O1 thì phải dịch màn như thế nào để ảnh hiẻnõ trên màn.

c. Thay chùm sáng bằng vật AB. Định L để:

- Hệ cho ảnh thật với mọi giá trị của vật.

- Hệ cho ảnh ảo với mọi vị trí của vật.


30

Ngày soạn:7/4/11

CHỦ ĐỀ11: MẮT. A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN.

a/. ñònh nghóa

veà phöông dieän quang hình hoïc, maét gioáng nhö moät maùy aûnh, cho moät aûnh thaät nhoû hôn vaät treân voõng maïc.

b/. caáu taïo

thuûy tinh theå: Boä phaän chính: laø moät thaáu kính hoäi tuï coù tieâu cöï f thay ñoåi ñöôïc

voõng maïc: maøn aûnh, saùt daùy maét nôi taäp trung caùc teá baøo nhaïy saùng ôû daàu caùc daây thaàn kinh thò

giaùc. Treân voõng maïc coù ñieån vaøng V raát nhaïy saùng.

Ñaëc ñieåm: d’ = OV = khoâng ñoåi: ñeå nhìn vaät ôû caùc khoaûng caùch khaùc nhau (d thay ñoåi) => f thay ñoåi

(maét phaûi ñieàu tieát )

d/. Söï ñieàu tieát cuûa maét – ñieåm cöïc vieãn Cv- ñieåm cöïc caän Cc

Söï ñieàu tieát

Söï thay ñoåi ñoä cong cuûa thuûy tinh theå (vaø do ñoù thay ñoåi ñoä tuï hay tieâu cöï cuûa noù) ñeå laøm cho aûnh cuûa caùc

vaät caàn quan saùt hieän leân treân voõng maïc goïi laø söï ñieàu tieát

Ñieåm cöïc vieãn Cv

Ñieåm xa nhaát treân truïc chính cuûa maét maø ñaët vaät taïi ñoù maét coù theå thaáy roõ ñöôïc maø khoâng caàn ñieàu

tieát ( f = fmax)

Ñieåm cöïc caän Cc

Ñieåm gaàn nhaát treân truïc chính cuûa maét maø ñaët vaät taïi ñoù maét coù theå thaáy roõ ñöôïc khi ñaõ ñieàu tieát toái

ña ( f = fmin)

Khoaûng caùch töø ñieåm cöïc caän Cc ñeán cöïc vieãn Cv : Goïi giôùi haïn thaáy roõ cuûa maét

- Maét thöôøng : fmax = OV, OCc = Ñ = 25 cm; OCv =

e/. Goùc trong vaät vaø naêng suaát phaân ly cuûa maét

Goùc troâng vaät : tgAB

= goùc troâng vaät ; AB: kích thöôøc vaät ; = AO = khoûang caùch töø vaät tôùi quang taâm O cuûa maét .

- Naêng suaát phaân ly cuûa maét

Laø goùc troâng vaät nhoû nhaát min giöõa hai ñieåm A vaø B maø maét coøn coù theå phaân bieät ñöôïc hai ñieåm ñoù .

min

11'

3500 rad

- söï löu aûnh treân voõng maïc

laø thôøi gian 0,1s ñeå voõng maïc hoài phuïc laïi sau khi taét aùnh saùng kích thích.

3. Caùc taät cuûa maét – Caùch söûa

a. Caän thò

laø maét khi khoâng ñieàu tieát coù tieâu ñieåm naèm tröôùc voõng maïc .

fmax < OC; OCc< Ñ ; OCv < => Dcaän > Dthöôøng


31

- Söûa taät : nhìn xa ñöôïc nhö maét thöôøng : phaûi ñeo moät thaáu kính phaân kyø sao cho aûnh vaät ôû qua

kính hieän leân ôû ñieåm cöïc vieãn cuûa maét.

AB1 1 2 2

kínhOK MatOA B A B

d1 d1

’ d2 d2’

d1 = ; d1

’ = - ( OCv – l) = fk ; d1’+ d2=OO’; d2’= OV. l = OO’= khoûang caùch kính maét, neáu ñeo saùt maét l =0 thì

fk = -OVv

b. Vieãn thò

Laø maét khi khoâng ñieà tieát coù tieâu ñieåm naèm sau voõng maïc .

Fmax >OV; OCc > Ñ ; OCv : aûo ôû sau maét . => Dvieãn < Dthöôøng

Söûa taät : 2 caùch :

+ Ñeo moät thaáu kính hoäi tuï ñeå nhìn xa voâ cöïc nhö maét thöông maø khoâng caàn ñieàu tieát(khoù thöïc hieän).

+ Ñeo moät thaáu kính hoäi tuï ñeå nhìn gaàn nhö maét thöôøng . (ñaây laø caùch thöông duøng )

AB 1 1 2 2

kínhOk matOA B A B

d1 d1’ d2 d2’

d1 = Ñ ; d1

’ = - (OCc - l); d1

’ – d2 = OO

’ ; d2

’ = OV

'

1 1

1 1 1

Kf d d

B. BÀI TẬP.

Dạng 1. Xác định khoảng thấy rõ của mắt

1. Thuỷ tinh thể L của mắt có tiêu cự khi không điều tiết là 15, 2mm. Quang tâm của L cách võng mạc là

15cm. Người này chỉ có thể đọc sách gần nhất là 40cm.

a. Xác định khoảng thấy rõ của mắt

b. Tính tụ số của thuỷ tinh thể khi nhìn vật ở vô cực

Dạng 2. Sửa tật cho mắt

2. Một người cận thị có giới hạn nhìn rõ từ 20cm đến 50cm. Có thể sửa tật cận thị cho người đó bằng hai

cách:

- Đeo kính cận L1 để khoảng thấy rõ dài nhất ở vô cực (có thể nhìn vật ở rất xa)

- Đeo kính cận L2 để khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, bằng khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt bình

thường.

a) Hãy xác định số kính (đọ tụ) của L1 và L2 khoảng thấy rõn ngắn nhất khi đeo L1 và khoảng thấy rõ dài

nhất khi đeo L2

b) Hỏi sửa tật cận thị theo cách nào có lợi hơn? vì sao? Giả sử đeo kính sát mắt

3. Xác định độ tụ và tiêu cự của kính cần đeo để một người có tật viễn thị có thể đọc được trang sách đặt

cách mắt anh ta gần nhất là 25cm. Cho biết khoảng nhìn thấy rõ ngắn nhất của mắt người đó là 50cm.

4. Một người cận thị về già có thể nhìn rõ được những vật ở cách mắt 1m. Hỏi người đó cần đeo kính có tụ

số bằng bao nhiêu để có thể:

a) Nhìn rõ các vật ở rất xa

b) Đọc sách đặt cách mắt 25cm

5. Một người cận thị, có khoảng nhìn thấy rõ xa nhất là 8cm, đeo kính cách mắt 2cm.

a) Muốn nhìn rõ vất ở rất xa mà không cần điều tiết, kính đó phải có tiêu cự và tụ số là bao nhiêu?

b) Một cột điện ở rất xa có góc trông (đường kính góc) là 40. Hỏi khi đeo kính người đó nhìn thấy ảnh cột

điện với góc trông bằng bao nhiêu.

6. Một mắt không có tật có quang tâm nằm cách võng mặc một khoảng bằng 1, 6m. Hãy xác định tiêu cự

và độ tụ của mắt đó khi:

a) Mắt không điều tiết

b) Mắt điều tiết để nhìn rõ một vật đặt cách mắt 20cm.


32

7. Một mắt cận thị có khoảng thấy rõ dài nhất là 12cm.

a) Khi mắt không điều tiết thì độ tụ của mắt là 62, 5điốp. Hãy tính khoảng cách từ quang tâm đến võng mạc

của mắt.

b) Biết rằng khi mắt điều tiết tối đa thì độ tụ của nó là 67,5 điốp. Hãy xác định khoảng nhìn rõ ngắn nhất của

mắt.

8. Một người có thể thấy rõ các vật cách mắt từ 7,5cm đến 20cm. Hỏi mắt bị tật gì? Muốn chữa phải đeo

kính loại gì có tụ số bao nhiêu? Khi mang kính này, mắt có thể nhìn rõ vật ở trong khoảng nào?

Cho biết khi mang kính, mắt nhìn rõ vật ở vô cực mà không điều tiết và kính đeo sát mắt.

9. Thủy tinh thể của một mắt viễn thị tương đương một thấu kính hội tụ L có quang tâm cách võng mạc là

14cm. Để mắt thấy rõ vật ở vô cực mà không phải điều tiết thì phải đeo kính L1 có tụ số D1=+4điốp và cách

mắt 1cm. Xác định viễn điểm của mắt và tiêu cự của thủy tinh thể khi không điều tiết.

10. Một mắt viễn thị muốn quan sát những vật ở xa mà không phải điều tiết thì phải mang kính L1 có tụ số

D1=+0,75điốp; muốn quan sát những vật ở gần thì phải mang kính L2 có tụ số D2=+2,5điốp. Với kính L2,

Khi mắt điều tiết tối đa thì nhìn rõ được vật cách mắt 30cm. Cho biết kính đeo sát mắt. Hãy xác định:

a) Viễn điểm và cận điểm của mắt.

b) Khi đeo kính L1, khoảng cách ngắn nhất từ vật tới mắt để nhìn rõ là bao nhiêu

c) Khi đeo kính L2, khoảng cách xa nhất từ mắt đến vật và nhìn rõ là bao nhiêu.

11. Một mắt viễn thị có thể xem như một thấu kính hội tụ, tiêu cự 17mm. Tiêu điểm sau võng mạc 1mm.

Tính tiêu cự của kính cần đeo để thấy rõ vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết trong các trường hợp:

a. Kính sát mắt

b. Kính cách mắt 1cm.

12. Một mắt cận thị có cận điểm cách mắt 11cm, viễn điểm cách mắt 51cm.

1. Để sửa tật cho mắt cận thị thì phải đeo kính gì? Độ tụ bao nhiêu

a) Kính đeo sát mắt

b) Kính cách mắt 1cm

c) Xác định cận điểm khi đeo các kính trên

2. Để đọc sách cách mắt 21cm, mắt không điều tiết thì đeo kính tiêu cự bằng bao nhiêu? Biết kính cách mắt

1cm.

3. Để đọc sách trên mà chỉ có kính hội tụ có tiêu cự f =28,8cm thì kính phải đặt cách mắt bao nhiêu

13. Một mắt cận khi về già chỉ trông rõ vật từ 40cm đến 80cm.

1. Để nhìn rõ các vật ở xa cần đeo kính số mấy? khi đó cận điểm cách mắt bao nhiêu?

2. Để đọc sách đặt cách mắt 25cm cần đeo kính số mấy? khi đó viễn điểm cách mắt bao nhiêu?

3. Để đọc sách khỏi phải lấy kính cận ra thì phải dán thêm một tròng nữa. Hỏi kính dán thêm có độ tụ bao

nhiêu?

14. Một người có điểm cực viễn cách mắt 40cm và điểm cực cận cách mắt 10cm.

a) Hỏi mắt bị tật gì

b) Muốn nhìn thấy vật ở xa mà không cần điều tiết người đó phải đeo kính với độ tụ bao nhiêu? Cho biết

kính đặt sát mắt.

c) Khi đeo kính người này nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu?

15. Một người đứng tuổi có khả năng nhìn rõ những vật ở xa khi mắt không điều tiết, nhưng để nhìn rõ

những vật gần nhất cách mắt 27cm thì phải đeo kính +2điốp cách mắt 2cm

a) Xác định kghoảng nhìn rõ ngắn nhất khi mắt không đeo kính. Nếu đưa kính đó vào sát mắt thì người ấy

thấy được vật xa mắt nhất bao nhiêu?

b) Kính vẫn được mang cách mắt 2cm. Tính độ bội giác của ảnh khi người ấy nhìn một vật gần mắt nhất và

xa mắt nhất.

16. Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 45cm.

1) Xác định độ tụ của kính cần đeo để người này có thể nhìn rõ các vật ở xa vô cùng mà không cần điều tiết,

kính cách mắt 5cm.


33

2) Khi đeo kính(kính vẫn cách mắt 5cm) người này có thể đọc sách cách mắt gần nhất 25cm. Hỏi khoảng

cực cận của mắt người này khi không đeo kính là bao nhiêu.

3) Để đọc những dòng chữ nhỏ mà không cần điều tiết người này bỏ kính và đùng một kính lúp có tiêu cự f

= 5cm đặt sát mắt. Khi đó trang sách đặt cách kính lúp bao nhiêu ? Độ bội giác của ảnh bằng bao nhiêu

17. Mắt một người cận thị có khoảng thấy rõ ngắn nhất là là 12,5cm và giới hạn nhìn rõ là 37,5cm.

1) Hỏi người này phải đeo kính có độ tụ bằng bao nhiêu để nhìn rõ các vật ở xa vô cùng mà không phải điều

tiết? Khi đó người đó nhìn được vật gần mắt nhất bao nhiêu. Hỏi người đó đeo kính có độ tụ như thế nào thì

sẽ không nhìn thấy bất kỳ vật nào trước mắt? Coi kính đeo sát mắt.

2) Người này không đeo kính, cầm một gương phẳng đặt sát mắt rồi dịch gương lùi dần ra xa. Hỏi tiêu cự

của thuỷ tinh thể thay đổi như thế nào trong khi mắt nhìn thấy rõ ảnh? Độ lớn góc trong ảnh có thay đổi

không? Nếu có thì tăng hay giãm.

18. Một người đeo kính có độ tụ D=2điốp sát mắt thì có thể nhìn rõ vật đặt cách mắt từ 25cm đến 1m

a) Hỏi khoảng cách từ điểm cực cận và cực viễn tới mắt người đó khi không đeo kính bằng bao nhiêu.

b) Xác định độ biến thiên độ tụ của thuỷ tinh thể mắt người đó từ trạng thái không điều tiết tới trạng thái

điều tiết tối đa.

19. Trên hình vẽ, MN là trục chính của một gương cầu lõm, C là tâm gương. S là điểm sáng thực và S’ là

ảnh thật của S cho bởi gương. Biết SC=16cm, SS’=28cm

S C S’

a) Tính tiêu cự của gương cầu lõm.

b) Một người cókhoảng nhìn rõ cách mắt từ 12cm đến 48 cm đứng trước gương. Xác định khoảng cách từ

mắt người đó tới gương để người đó có thể nhìn rõ ảnh của mình qua gương

c) Xác định vị trí của mắt người để góc trông ảnh là lớn nhất.


CHỦ ĐỀ 12: KÍNH LÚP. A/. ñònh nhgóa:

Laø moät duïng cuï quang hoïc boå trôï cho maét troâng vieäc quang saùt caùc vaät nhoû. Noù coù taùc duïng laøm taêng goùc

troâng aûnh baèng caùch taïo ra moät aûnh aûo, lôùn hôn vaät vaø naèm troâng giôùi haïn nhìn thaáy roõ cuûa maét.

b/. caáu taïo

Goàm moät thaáu kính hoäi tuï coù tieâu cöï ngaén(côõ vaøi cm)

c/. caùch ngaém chöøng

AB 1 1 2 2

kínhOk matOA B A B

d1 d1’ d2 d2’

d1 < O’F ; d1

’ naèm trong giôùi haïn nhìn roõ cuûa maét: d1 + d1

’ = OKO ; d2

’ = OV

'

1 1

1 1 1

Kf d d

Ngaém chöøng ôû cöïc caän

Ñieàu chænh ñeå aûnh A1B1 laø aûnh aûo hieäm lean ôû CC : d1

’ = - (OCC - l)

(l laø khoaûng caùch giöõa vò trí ñaët kính vaø maét)

Ngaém chöøng ôû CV

Ñieàu chænh ñeå aûnh A1B1 laø aûnh aûo hieäm leân ôû CV : d1

’ = - (OCV - l)

d/. Ñoä boäi giaùc cuûa kính luùp

Ñònh nghóa:


34

Ñoä boäi giaùc G cuûa moät duïng cuï quang hoïc boå trôï cho maét laø tæ soá giöõa goùc troâng aûnh cuûa moät vaät qua duïng

cuï quang hoïc ñoù vôùi goùc troâng tröïc tieáp 0 cuûa vaät ñoù khi ñaët vaät taïi ñieåm cöïc caän cuûa maét.

0 0

tgG

tg

(vì goùc vaø 0 raát nhoû)

Với: 0

ABtg

Ñ

b)Độ bội giác của kính lúp:

Gọi l là khoảng cách từ mắt đến kính và d’ là khoảng cách từ ảnh A’B’ đến

kính (d’ < 0), ta có :

A'B' A'B'tg

OA d'

suy ra: 0

tg A'B' ÑG .

tg AB d'

Hay: Ñ

G = k.

d' +

(1)

k là độ phóng đại của ảnh.

- Khi ngắm chừng ở cực cận: thì d' Ñ do đó:

C C G k

- Khi ngắm chừng ở vô cực: ảnh A’B’ ở vô cực, khi đó AB ở tại CC nên:

AB ABtg

OF f

Suy ra:

ÑG

f

G có giá trị từ 2,5 đến 25.

khi ngaém chöøng ôû voâ cöïc

+ Maét khoâng phaûi ñieàu tieát

+ Ñoä boäi giaùc cuûa kính luùp khoâng phuï thuoäc vaøo vò trí ñaët maét.

Giaù trò cuûa G ñöôïc ghi treân vaønh kính: X2,5 : X5.

1. Dùng một thấu kính có độ tụ +10 điốp để làm kính lúp.

a) Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cùng

b) Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh khi người quan sát ngắm chừng ở điểm cực cận.

Khoảng nhìn rõ ngắn nhất của người này là 25cm. Mắt đặt sát kính.


35

2. Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận là 10cm và điểm cực viễn là 50cm, quan sát

một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ +10 điốp. Mắt đặt sát sau kính.

a. Hỏi phải đặt vâth trong khoảng nào trước kính

b. Tính độ bội giác của kính ứng với mắt người ấy và độ phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau:

- Người ấy ngắm chừng ở điểm cực viễn

- Người ấy ngắm chừng ở điểm cực cận

3. Một mắt bình thường có điểm cực cận cách mắt 24cm, đặt tại tiêu điểm của một kính lúp, tiêu cự 6cm để

nhìn một vật AB=2mm đặt vuông góc với trục chính. Tính:

a. Góc trông của vật khi nhìn qua kính lúp

b. Độ bội giác của kính lúp

c. Phạm vi ngắm chừng của kính lúp

4. Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 15cm và giới hạn nhìn rõ là 3,5cm. Người ấy quan sát

một vật nhỏ qua một kính lúp có tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 10cm.

1. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính

2. Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận và điểm cực viễn.

3. Biết năng suất phân ly của mắt người này là 1’. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà

người ấy còn phân biệt được

5. Một người có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, quan sát một vật AB=2mm đặt trước một kính lúp (tiêu

cự 10cm) và cách kính 6cm; mắt người đó đặt sau kính và cách kính 1cm.

a. Hãy tính độ phóng đại của ảnh và độ bội giác của kính khi người này ngắm chừng ở điểm cực cận

b. Một người thứ hai bị cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 15cm, cũng quan sát vật AB bằng kính lúp

trên và cùng các điều kiện như với người thứ nhất. Hãy tính độ bội giác của kính lúp ứng với người thứ hai.

6. Đặt mắt sau kính lúp tiêu cự 4cm một khoảng a=2cm, khi đó ảnh của một vật đặt trước mắt hiện ra tại

điểm cực cận cách mắt l=20cm. Hãy tính khoảng cách từ vật đến kính lúp và tính đường kính góc của ảnh và

độ bội giác của kính lúp khi đó, biết rằng độ lớn của vật AB=0,1cm.

7. Giới hạn nhìn rõ của một mắt cận thị nằm trong khoảng cách từ 10cm đến 20cm. Đặt mắt tại tiêu điểm

của một kính lúp(tiêu cự f=3cm) để quan sát các vật. Hỏi phải đặt vật cách kính bao nhiêu. Xác định giới

hạn ngắm chừng của mắt khi sử dụng kính lúp.


36

2. Một mắt không có tật, có khoảng nhìn rõ ngắn nhất bằng 25cm, được đặt tại tiêu điểm của một kính lúp để

quan sát một vật nhỏ. Biết rằng mắt vẫn nhìn rõ vật khi dịch chuyển đi 0,8cm

a. Hãy tính tiêu cự f của kính và độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực.

b. Hãy xác định kích thước nhỏ nhất của vật mà mắt còn có thể phân biệt khi nhìn qua kính lúp, biết năng

suất phân li của mắt là 4.10-4

rad.

8. Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất D=15cm và giới hạn nhìn rõ là 35cm

Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 10cm.

a. Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính?

b. Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp người này ngắm chừng ở điểm cực cận và cực viễn

c. Năng suất phân li của mắt người này là 1’. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà mắt

người này còn phân biệt được khi quan sát qua kính.

9. Một kính lúp là thấu kính hội tụ có độ tụ +10dp

a. Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực

b. Tính độ bội giác của thấu kính và độ phóng đại của ảnh khi người quan sát ngắm chừng ở điểm cực cận.

Cho biết OCc=25cm. Mắt đặt sát kính

10. Một ngưòi cận thị có các điểm Cc, Cv cách mắt lần lượt là 10cm và 50cm. Người này dùng kính lúp có

độ tụ +10dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt đặt sát kính.

a. Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính?

b. Tính độ bội giác và độ phong đại trong trường hợp sau:

- Ngắm chừng ở điểm cực viễn

- Ngắm chừng ở điểm cực cận

11. a. Vật có kích thước 0,3mm được quan sát qua kính lúp có tiêu cự 2cm, mắt đặt tại F’. Tính góc trông

của ảnh và so sánh với góc trông khi không dùng kính. Trong cả hai trường hợp mắt quan sát viên đều quan

sát ở điểm cực cận D =25cm

b. Mắt có năng suất phân li 1’ và có khoảng cực cận D=25cm dùng kính lúp có độ bội giác 12,5 để quan sát.

Tính kích thước vật nhỏ nhất mà mắt sử dụng kính để có thể nhìn rõ.


37

12. Kính lúp có f=4cm. Mắt người quan sát có giới hạn nhìn rõ từ 11cm đến 65cm. Mặt đặt cách kính 5cm

a. Xác định phạm vi ngắm chừng

b. Tính độ bội giác của kính ứng với trường hợp mắt không điều tiết

13. Hai thấu kính hội tụ giống hệt nhau cùng tiêu cự 30mm đặt đồng trục sao cho hai quang tâm cách nhau

20mm

a. Vẽ ảnh của một vật ở vô cực, trên trục chính, cho bởi hệ

b. Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính gần nhất

c. Vật có góc trông 0,1rad khi nhìn bằng mắt thường. Tính độ lớn của ảnh.

d. Hệ trên dùng làm kính lúp để quan sát một vật nhỏ. Phải đặt vật ở đâu để ảnh ở vô cực

14. Môt người đứng tuổi nhìn những vật ở xa thì không phải đeo kính nhưng khi đeo kính có tụ số 1dp thì

đọc được trang sách đặt cách mắt 25cm

a. Xác định vị trí của các điểm cực viễn và cực cận của người này

b. Xác định độ biến thiên của độ tụ mắt người này từ trạng thái không điều tiết đến điều tiết tối đa

c. Người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp trên vành có ghi x8 để quan sát một vật nhỏ(lấy D=25cm).

Mắt cách kính 30cm. Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính? Xác định phạm vi biến thiên độ bội giác của

ảnh

15. Một người có điểm cực viến cách mắt 50cm

a. Xác định đọ tụ kính mà người này phải đeo để có thể nhìn rõ các vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết

b. Khi đeo kính, người này có thể đọc được trang sách cách mắt gần nhất là 20cm.

Hỏi điểm cực cận cách mắt bao xa.

c. Để đọc được những dòng chữ nhỏ mà không phải điều tiết, người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có

tiêu cự 5cm đặt sát mắt.

Khi đó trang sách phải đặt cách kính bao nhiêu? Tính độ bội giác của ảnh.

Ngày soạn: 17/4/11


38

CHỦ ĐỀ13: KÍNH HIỂN VI.

a) Định nghĩa:

Kính hiển vi là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật nhỏ, với độ bội

giác lớn lơn rất nhiều so với độ bội giác của kính lúp.

b) Cấu tạo: Có hai bộ phận chính:

- Vật kính O1 là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn (vài mm), dùng để tạo ra một ảnh thật rất lớn của

vật cần quan sát.

- Thị kính O2 cũng là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm), dùng nhƣ một kính lúp để quan sát ảnh

thật nói trên.

Hai kính có trục chính trùng nhau và khoảng cách giữa chúng không đổi.

Bộ phận tụ sáng dùng để chiếu sáng vật cần quan sát.

d) Độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực:

- Ta có: 1 1 1 1

2 2 2

A B A Btg

O F f

và tg = AB

Ñ

Do đó: 1 1

0 2

A Btg ÑG x

tg AB f

(1)

Hay 1 2

G k G

Độ bội giác G của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực bằng tích của độ phóng đại k1 của ảnh

A1B1 qua vật kính với độ bội giác G2 của thị kính.

Hay 1 2

.Ñ G

f .f

Với: =

/

1 2F F gọi là độ dài quang học của kính hiển vi.

Ngƣời ta thƣờng lấy Đ = 25cm

1. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1=1cm, thị kính có tiêu cự f2=4cm. Hai kính cách nhau 17cm

a. Tính độ bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Lấy Đ=25cm

b. Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh trong trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận.

2. Một người có giới hạn nhìn rõ từ điểm cách mắt 20cm đến vô cực, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có

độ tụ 10điốp. Mắt đặt cách kính 10cm.

a. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước mắt(tính phạm vi ngắm chừng của kính lúp)

b. Khi di chuyển vật trong khoảng được phép nói trên thì độ bội giác của ảnh thay đổi trong phạm vi nào.

3. Một kính hiển vi có những đặc điểm sau:

- Tiêu cự của vật kính f1=5mm


39

- Tiêu cự của thị kính f2=20mm

- Độ dài quang học của kính mm180

Mắt của quan sát viên đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính

1. Hỏi vật AB phải đặt ở đâu để ảnh cuối cùng ở vô cực. Tính độ bội giác trong trường hợp này?

2. Tính phạm vi ngắm chừng của kính

4. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1=0,6cm; Thị kính có tiêu cự f2=3,4cm. Hai kính cách nhau

16cm

1. Một học sinh A có mắt không có tật(Khoảng nhìn rõ từ 25cm đến vô cực) dùng kính hiển vi này để quan

sát một vết mỡ mỏng ở vô cực. Tinhd khoảng cách giữa vật và kính và độ bội giác của ảnh

2.Một học sinh B cũng có mắt không có tật, trước khi quan sát đã lật ngược tầm kính cho vết mỡ suống phía

dướim B cũng ngắm chừng ở vô cực. Hỏi B phải dịch chuyển ống kính đi bao nhiêu? Theo chiều nào? Biết

tấm kính dày 1,5mm và chiết suất của thuỷ tinh n=1,5

5. Vật kính của một máy ảnh có cấu tạo gồm một thấu kính hội tụ, tiêu cự f1=7cm, đặt trước và đồng trục

với một thấu kính phân kỳ, tiêu cự f2=-10cm. Hai kính cách nhau 2cm. Máy được hướng để chụp ảnh của

một vật ở rất xa.

1. Tính khoảng cách từ thấu kính phân kỳ đến phim

2. Biết góc trông vật từ chỗ người đứng chụp ảnh là 30. Tính chiều cao của ảnh trên phim

3. Nếu thay vật kính nói trên bằng một thấu kính hội tụ và muốn ảnh thu được có cùng kích thước như trên

thì thấu kính phải có tiêu cự bằng bao nhiêu? Và phim phải đặt cách thấu kính một khoảng bằng bao nhiêu

6. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự 5mm, thi kính có tiêu cự 4cm. Vật được đặt . Vật được đặt

trước tiêu điện vật kính, cách tiêu diện 0,1mm. Người quan sát, mắt không có tật khoảng nhìn rõ ngắn nhất

là 20cm, điều chỉnh ống kính để mắt quan sát không phải điều tiết

a. Tìm độ bội giác của ảnh và độ dài quang học của kính hiển vi

b. Năng suất phân li của mắt là 2’(1’=3.10-4

rad). Tính khoảng cách ngắn nhất giữa giữa hai điểm trên vật mà

mắt người còn có thể phân biệt được hai ảnh của chúng qua kính hiển vi


40

c. Để độ bội giác có độ lớn bằng độ phóng đại k của ảnh người quan sát phải điều chỉnh độ dài ống kính

bằng bao nhiêu.

7. Một người mắt tốt, có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, quan sát một vật nhỏ qua kính hiển vi có vật

kính tiêu cự f1=0,54cm và thị kính tiêu cự 2cm. Vật được đặt cáchvật kính d1=0,56cm và mắt của người

quan sát được đặt sát mắt ngay sau thị kính.

a. Hãy xác định độ dài quang học của kính, độ phóng đại k của ảnh và độ bội giác của kính khi ngắm chừng

ở điểm cực cận

b. Xác định khoảng cách giữa vật và vật kính, và độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực

8. 1. Một kính hiển vi dùng để chụp ảnh gồm vật kính tiêu cự f1=0,5cm, thị kính tiêu cự f2=2,25cm và một

kính ảnh P đặt sau thị kính, cách thị kính bằng 36cm. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng 18cm.

Người ta dùng kính hiển vi đó để chụp ảnh một vâth có độ lớn AB= m10 . Hãy xác định vị trí của vật độ

phóng đại và độ lớn của ảnh.

2. Một kính hiển vi có vật kính có tiêu cự f1=1cm, thị kính tiêu cự f2=3cm, đặt cách nhau 19cm. Kính được

ngắm chừng ở vô cực. Hãy xác định vị trí của vật và độ bội giác của kính.

9. Một người mắt bình thường, có khoảng nhìn thấy rõ ngắn nhất bằng 25cm, quan sát một vật nhỏ bằng

một kính hiển vi có vật kính tiêu cự f1=7,25mm và thị kính có tiêu cự f2=2cm cách nhau 187,25mm. Hỏi độ

bội giác của kính biến thiên trong khoảng nào?

10. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1=0,5cm, thị kính có tiêu cự f2=2,5cm; Khoảng cách giữa

chúng là 18cm.

a. Một người quan sát dùng kính hiển vi đó để quan sát một vật nhỏ dài m2 , và điều chỉnh kính để nhìn rõ

ảnh của vật mà mắt không phải điều tiết. Biết giới hạn nhìn rõ của người này là từ 25cm đến vô cùng, hãy

tính khoảng cách từ vật đến vật kính, độ bội giác của kính và góc trông ảnh.

b. Một người thứ hai, có giới hạn nhìn rõ từ 20cm đến 1m, quan sát tiếp theo người thứ nhất. Hỏi để nhìn rõ

ảnh của vật mà không cần điều tiết, người đó phải di chuyển vật bao nhiêu theo chiều nào. Tìm độ bội giác

của kính và góc trông ảnh khi đó. Hãy tính độ phóng đại dài của ảnh trong trường hợp này và so sánh với độ

bội giác

11. Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có các tiêu cự lần lượt là f1=1cm; f2=4cm. Hai kính cách nhau

17cm

a. Tính độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực(Cho D=25cm)

b. Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh khi ngắm chừng ở điểm cực cận.


41

12. Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có các tiêu cự lần lượt là f1=1cm và f2=4cm.

Độ dài quang học của kính là cm15

Người quan sát có điểm cực cận cách mắt 20cm và điểm cực viễn ở vô cùng

Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước mắt.

13. Mặt kính hiển vi có các đặc điểm sau:

- Đường kính vật kính 5mm

- Khoảng cách từ vật kính- thị kính: 20cm

- Tiêu cự thị kính: 4cm

a. Muốn cho toàn bộ chùm tia sáng ra khỏi kính đều lọt qua con ngươi thì con ngươi phải đặt ở đâu và có

bán kính góc mở bao nhiêu.

b. Cho tiêu cự vật kính là 4mm. Tính độ bội giác.

14. Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là 4mm và 25mm. Các quang tâm cách nhau

160mm.

a. Định vị trí cảu vật để ảnh sau cùng ở vô cực

b. Phải dời toàn bộ kính theo chiều nào bao nhiêu để có thể tạo được ảnh của vật lên màn đặt cách thị kính

25cm?

Tính độ lớn của ảnh biết rằng độ lớn của vật là 25cm.

15. Một kính hiển vi được cấu tạo bởi hai thấu kính L1 và L2 lần lượt có tiêu cự 3mm và tụ số 25dp

a. Thấu kính nào là vật kính?

b. Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt 14cm dùng kính để quan sát vật AB có có độ cao 1/100mm

Mắt đặt tại F2’ và quan sát ảnh sau cùng điều tiết tối đa. Chiều dài của kính lúc đó là 20cm. Hãy tính:

-Khoảng cách từ ảnh trung gian đến thị kính

-Khoảng cách từ AB đến vật kính

- Độ bội giác của kính


42

16. Vật kính và thị kính của một kính hiển vi coi như hai thấu kính mỏng đồng trục cách nhau l=15,5cm.

Một người quan sát một vật nhỏ đặt trước vật kính một khoảng d1=0,52cm. Độ bội giác khi đó G=250

a. Người quan sát đã điều chỉnh để ngắm chừng ở vô cực và có khoảng thấy rõ ngắn nhất là D=25cm. Tính

tiêu cự vật kính và thị kính

b. Để ảnh cuối cùng ở tại Cc phải dịch chuyển vật bao nhiêu theo chiều nào? Độ bội giác khi đó là bao nhiêu.

Vẽ ảnh

17. Kính hiển vi có vật kính O1 tiêu cự f1=0,8cm và thi kính O2 tiêu cự f2=2cm. Khoảng cách giữa hai kính

là l=16cm

a. Kính được ngám chừng ở vô cực. Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và độ bội giác. Biết người quan

sát có mắt bình thường với khoảng nhìn rõ ngắn nhất D=25cm

b. Giữ nguyên vị trí vật và vật kính ta dịch thị kính một khoảng nhỏ để thu được ảnh của vật trên màn đặt

cách thị kính (ở sau) 30cm

Tính độ dịch chuyển của thị kính, xác định chiều dịch chuyển. Tính độ phóng đại của ảnh.

18. Vật kính và thị kính của một kính hiển vi học sinh có tiêu cự lần lượt là f1=2,4cm và f2=4cm:

l=O1O2=16cm.

a. Học sinh 1 mắt không có tật điều chỉnh để quan sát ảnh của vật mà không phải điều tiết. Tính khoảng cách

từ vật đến kính và độ bội giác của kính. Khoảng nhìn rõ ngắn nhất của học sinh 1 là 24cm.

b. Học sinh 2 có điểm cực viễn Cv cách mắt 36cm, quan sát tiếp theo học sinh 1 và vẫn muốn không điều tiết

mắt. Học sinh 2 phải rời vật bao nhiêu theo chiều nào.

c. Sau cùng thầy giáo chiếu ánh sáng của vật lên trên màn ảnh. Ảnh có độ phóng đại |k|=40. Phải đặt vật

cách vật kính bao nhiêu và màn cách thị kính bao nhiêu.

19. vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1=1cm; thị kính có tiêu cự f2=4cm. Độ dài quang học, là 16cm.

Người quan sát có mắt không bị tật và có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20cm

a. Phải đặt vật trong khoảng nào trước vật kính để người quan sát có thể nhìn thấy ảnh của vật qua kính?

b. Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp ngắm chừng ở vô cực và ở điểm cực cận.

c. Năng suất phân li của mắt người quan sát là 2’. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên mặt mà

người quan sát còn phân biệt được ảnh qua kính khi ngắm chừng ở vô cực


43

20. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1=5mm, thị kính có tiêu cự f2=25mm, khoảng cách giữa chúng

là 18cm

a. Một người dùng kính này để quan sát một vật nhỏ dài m2 và điều chỉnh để nhìn rõ ảnh của vật mà mắt

không phải điều tiết.

Biết giới hạn nhìn rõ của người này từ 25cm đến vô cùng

Tính khoảng cách từ vật đến vật kính, độ bội giác và góc trông ảnh.

b. Một người thứ hai có giới hạn nhìn rõ từ 20cm đến 1m quan sát tiếp theo người thứ nhất. Hỏi người này

phải dịch chuyển vật bao nhiêu theo chiều nào để nhìn rõ ảnh của vật mà không điều tiết? Độ bội giác của

ảnh này bằng bao nhiêu và góc trông ảnh bằng bao nhiêu? Hãy tính độ phóng đại của ảnh trong trường hợp

này và so sánh với độ bội giác. Giải thích.


CHỦ ĐỀ 14: KÍNH THIÊN VĂN. a) Định nghĩa:

Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật ở

rất xa (các thiên thể).

b) Cấu tạo: Có hai bộ phận chính:

- Vật kính O1: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài (vài m)

- Thị kính O2: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm)

Hai kính đƣợc lắp cùng trục, khoảng cách giữa chúng có thể

thay đổi đƣợc.

c) Độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực:

- Trong cách ngắm chừng ở vô cực, ngƣời quan sát

điều chỉnh để ảnh A1B2 ở vô cực. Lúc đó

1 1

2

A Btg

f

và 1 1

0

1

A Btg

f

Do đó, độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực là :

1

0 2

ftg G

tg f

1. Vật kính của một kính thiên văn học sinh có tiêu cự 1,2m, thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự

4cm

a. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực


44

b. Một học sinh dùng kính thiên văn nói trên để quan sát trăng. Điểm cực viễn của học sinh cách mắt 50cm.

Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh quan sát khônbg điều tiết

2. Một kính thiên văn có vật kính f1=1m và thị kính f2=5cm. Đường kính của vật kính bằng 10cm

1. Tìm vị trí và đường kính ảnh của vật kính cho bởi thị kính( Vòng tròn thị kính) trong trường hợp ngắm

chừng ở vô cực

2. Hướng ông kính về một ngôi sao có góc trông o,5’. Tính góc trông nhìn qua kính trong trường hợp ngắm

chừng ở vô cực

3. Một quan sát viên có mắt cận thị quan sát ngôi sao nói trên phai chỉnh lại thị kính để ngắm chừng. Quan

sát viên thấy rõ ngôi sao khi để độ dàu của kính thiên văn thay đổi từ 102,5cm đến 104,5cm.

Xác định các khoảng trông rõ ngắn nhất và dài nhất của mắt. Cho biết mắt đặt vòng tròn thị kính.

3. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f1 và thị kính có tiêu cự f2

1. Vẽ đường đường đi của tia sáng và sự tạo ảnh qua kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực. Tìm công

thưc tính độ bội giác khi đó. Áp dụng số: f1=15m; f2=1,25cm

2. Dung kính thiên văn trên để quan sát mặt trăng, hỏi có thể quan sát được vật trên mặt trăng có kích thước

nhỏ nhất là bao nhiêu? Cho biết năng suất phân li của mắt là 2’ và khoảng cách từ mặt trăng tới trái đất là

38400km

4. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự 100cm, thị kính có tiêu cự 2,5cm. Một người mắt tốt có

khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, đặt sát ngay sau thị kính để quan sát Mặt trăng(có đường kinh góc

'300 ). Hãy tính độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực và tính đường kính góc của

ảnh mặt trăng

5. Để làm kính thiên văn người ta dùng hai thấu kính hội tụ: L1 có tiêu cự f1=3cm và L2= có tiêu cự

f2=12,6cm. Hỏi phải dùng kính nào làm vật kính và phải bố trí hai kính đó cách nhau bao nhiêu để ngắm

chừng ở vô cực. Tính độ bội giác của kính lúc đó.

6. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f1=16,2m và thị kính có tiêu cự f2=9,75cm

a. Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực

b. Dùng kính thiên văn đó để quan sát mặt trăng hỏi có thể quan sát được vật trên mặt trăng có kích thước

nhỏ nhất bằng bao nhiêu. Cho biết năng suất phân li của mắt là 4’ và khoảng cách từ mặt trăng tới trái đất là

38400km


45

7. Vật kính của một kính thiên văn học sinh có tiêu cự f1=1,2m. Thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự

f2=4cm.

a. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực.

b. Một học sinh dùng kính thiên văn nói trên để quan sát mặt trăng. Điểm cực viễn của học sinh này cách

mắt 50cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh quan sát không điều tiết.

8. Cho hai thấu kính hôi tụ O1 và O2 đồng trục, có tiêu cự lần lượt là f1=30cm và f2=2cm. Vật sáng phẳng

AB được đặt vuông góc với trục chính của hệ, trước O1. Ảnh cuối cùng tạo bởi hệ là A2’B2’

a. Tìm khoảng cách giữa hai thấu kính để độ phóng đại của ảnh sau cùng không phụ thuộc vào vị trí của vật

AB trước hệ

b. Hệ hai thấu kính được giữ nguyên như câu trên. Vật AB được đưa rất xa O1( A trên trục chính). Vẽ đường

đi của chùm sáng từ B. Hệ này được sử dụng cho công cụ gì?

c. Một người đặt mắt(không có tật) sát sau thấu kính (O2) để quan sát ảnh của AB trong điều kiện của câu b.

Tính độ bội giác của ảnh. Có nhận xét gì về mối liên hệ giữa độ phóng đại và độ bôi giác?


CHỦ ĐỀ 15: ÔN TẬP HK 2

CÁC BÀI TẬP ÔN TẬP HỌC KỲ II MÔN VẬT LÝ – Lớp 11

TỪ TRƢỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Câu 1. Một dòng điện 20A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí.

a, Tính cảm ứng từ tại những điểm cách dây dẫn 10cm.

b, Tìm những điểm tại đó cảm ứng từ lớn gấp đôi giá trị của B tính được ở câu a.

Câu 2. Một khung dây tròn, bán kính 30 cm gồm 10 vòng dây. Cho dòng điện I = 1,5A chạy qua khung dây.

Tính độ lớn cảm ứng từ tại tâm khung dây.

Câu 3*. Một sợi dây dẫn rất dài căng thẳng, ở khoảng giữa

được uốn thành một vòng tròn như hình vẽ. Đường kính vòng

tròn là 12cm. Cho dòng điện có cường độ I = 3,75A chạy qua

dây dẫn.

Xác định cảm ứng từ tại tâm vòng tròn.

Câu 4. Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD, kích thước

AB = CD = 30cm;


46

M N B

AD = BC = 20cm, trong có dòng điện 5I A ; khung được đặt trong một từ trường đều có phương vuông

góc với mặt phẳng chứa khung dây và có độ lớn 0,1B T . Hãy xác định:

a, Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung.

b, Lực tổng hợp do từ trường tác dụng lên khung.

Câu 5*. Thanh kim loại MN có chiều dài 20cm khối lượng m = 10g

được treo nằm ngang trong từ trường đều B = 0,1T (có hướng thẳng đứng từ

trên xuống) bằng 2 sợi dây nhẹ, không dãn có độ dài bằng nhau như hình vẽ.

Cho dòng điện I = 5A chạy qua thanh chiều từ M đến N.

a, Xác định lực từ tác dụng lên thanh MN.

b, Hãy xác định góc tạo bởi giữa phương của dây treo và phương thẳng đứng

khi thanh nằm cân bằng.

c, Tìm độ lớn của sức căng của mỗi sợi dây.

Câu 6. Cho hai dòng điện 1 2 6I I A chạy trong hai dây dẫn dài, song

song, cách nhau 30cm.

1. Xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M nằm trong mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách hai dây lần lượt

là: 1 1 0,1M O r m ; 2 2 0,2M O r m trong các trường hợp:

a, I1 và I2 cùng chiều.

b, I1 và I2 ngược chiều.

2. Tìm quỹ tích những điểm tại đó 0B nếu dòng điện chạy trong 2 dây dẫn cùng chiều.

Câu 7. Hạt electron chuyển động với vận tốc 107m/s vào trong một từ trường đều có B = 10

-2T (với v vuông

góc với B ) và tạo thành một quỹ đạo tròn bán kính R.

Biết e = -1,6.10-19

C; me = 9,1.10-31

kg. Tính:

a, Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt.

b, Bán kính của quỹ đạo R.

C©u 8. Mét h¹t pr«t«n chuyÓn ®éng víi vËn tèc 2.106 (m/s) vµo vïng kh«ng gian cã tõ trêng ®Òu B = 0,02

(T) theo híng hîp víi vect¬ c¶m øng tõ mét gãc 300. BiÕt ®iÖn tÝch cña h¹t pr«t«n lµ 1,6.10-19 (C). TÝnh lùc Lorenx¬ t¸c dông lªn h¹t.

C©u 9. Mét khung d©y ph¼ng, diÖn tÝch 20 (cm2), gåm 10 vßng d©y ®Æt trong tõ trêng ®Òu. Vect¬ c¶m øng

tõ lµm thµnh víi mÆt ph¼ng khung d©y mét gãc 300 vµ cã ®é lín B = 2.10-4 (T).

a, TÝnh tõ th«ng göi qua khung d©y

b, Ngêi ta lµm cho tõ trêng gi¶m ®Òu ®Õn kh«ng trong kho¶ng thêi gian 0,01 (s). TÝnh suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng xuÊt hiÖn trong khung.

C©u 10. Mét thanh dÉn ®iÖn dµi 20 (cm) ®îc nèi hai ®Çu cña nã víi hai ®Çu cña mét m¹ch ®iÖn cã ®iÖn trë

0,5 (Ω). Cho thanh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn trong tõ trêng ®Òu c¶m øng tõ B = 0,08 (T) víi vËn tèc 7 (m/s), vect¬ vËn tèc vu«ng gãc víi c¸c ®êng søc tõ vµ vu«ng gãc víi thanh, bá qua ®iÖn trë cña thanh vµ c¸c d©y nèi. TÝnh cêng ®é dßng ®iÖn trong thanh.

C©u 11. Mét èng d©y cã hÖ sè tù c¶m L = 0,1 (H), cêng ®é dßng ®iÖn qua èng d©y t¨ng ®Òu ®Æn tõ 0 ®Õn 10

(A) trong kho¶ng thêi gian lµ 0,1 (s). TÝnh suÊt ®iÖn ®éng tù c¶m xuÊt hiÖn trong èng trong kho¶ng thêi gian ®ã.

C©u 12. Dßng ®iÖn qua èng d©y t¨ng dÇn theo thêi gian tõ I1 = 0,2 (A) ®Õn I2 = 1,8 (A) trong kho¶ng thêi

gian 0,01 (s). èng d©y cã hÖ sè tù c¶m L = 0,5 (H). TÝnh suÊt ®iÖn ®éng tù c¶m xuÊt hiÖn trong èng d©y.

Câu 13. Một ống dây có dòng điện I = 20 A chạy qua tạo ra trong lòng ống dây một từ trường đều có cảm

ứng từ B = 2,4 .10-3

T . Số vòng dây quấn trên mỗi mét chiều dài của ống dây là bao nhiêu ?

Câu 14. Một ống dây có dòng điện I = 25 A chạy qua . Biết cứ mỗi mét chiều dài của ống dây được quấn

1800 vòng . Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây là bao nhiêu?


47

Câu 15. Một ống dây thẳng dài có 1200 vòng dây, cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 7,5.10-3

T. Tính

cường độ dòng điện qua ống dây. ho biết ống dây có chiều dài 20cm.

Câu 16. Một dây dẫn có đường kính tiết diện d = 0,5 cm, bọc bằng một lớp cách điện mỏng và quấn thành

một ống dây các vòng của ống dây được quấn sát nhau. Cho dòng điện I = 0,4 A đi qua ống dây. Tính cảm

ứng từ trong ống dây.

KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Câu 1: Một tia sáng đi từ môi trường trong suốt có chiết suất n đến mặt phân cách giữa môi trường đó với

không khí với góc tới 33,7o khi đó tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau.

A. Tính n

B. Nếu góc tới bằng 45o thì hiện tượng sẽ xẩy ra như thế nào?

Câu 2: Một cây que dựng thẳng đứng trong một bể chứa chất lỏng có đáy nằm ngang. Phần que nhô lên mặt

nước là 12 cm; bóng của que trên mặt nước là BC= 16 cm; bóng của que dưới đáy bể là HI= 26,4 cm. Chiều

sâu bể của chất lỏng BH=16 cm. Tính chiết suất của chất lỏng.

Câu 3: Một tia sáng hẹp đi từ môi trường trong suốt có chiết suất n1 vào môi trường trong suốt có chiết suất

n2 tia sáng hợp với mặt phân giới một góc bằng 530 Khi đó tia khúc xạ và tia phản xạ vuông góc với nhau

tính góc giới hạn phản xạ trong trường hợp này.

Câu 4: Một ngọn đèn nhỏ S(coi như một điểm sáng) nằm dưới đáy một bể nước sâu 20 cm. Hỏi phải thả nổi

trên mặt nước một miếng gỗ mỏng hình dạng như thế nào và kích thước nhỏ nhất bằng bao nhiêu để ánh

sang của đèn không đi ra ngoài mặt thoáng của nước. Biết chiết suất của nước là n=4/3.

MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG

Câu 1: Một lăng kính có chiết suất 2 và góc chiết quang A = 750, chiếu một tia sáng đơn sắc tới mặt bên

của lăng kính cho tia ló đi là là là mặt bên thứ hai. Xác định góc tới

Câu 2. Một lăng kính có tiết diện là một tam giác đều ABC. Một chùm sáng đơn sắc hẹp SI được chiếu tới

mặt AB trong mặt phẳng chứa ABC và vuông góc đường cao AH. Xác định góc ló của tia sáng biết chiết

suất của lăng kính là 1,53

Câu 3. Thấu kính phân kì tạo ảnh ảo bằng một nửa vật thật và cách vật thật 10cm.

a. Tính tiêu cự của thấu kính

b. Vẽ đường đi của một chùm sáng minh họa sự tạo ảnh

Câu 4. Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính có ảnh A’B’

cách vật 18cm.

a. Xác định vị trí của vật

b. Xác định ảnh, vẽ ảnh

Câu 5. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, cho ảnh trên màn đặt cách vật một

khoảng L = 90cm cố định. Biết rằng khi dịch chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn, có hai vị trí

đặt thấu kính cách nhau l = 30cm, cho ảnh rõ nét trên màn. Xác định tiêu cự của thấu kính trên?

Câu 6. Vật sáng AB đặt song song và cách màn 54cm. Trong khoảng giữa vật và màn, ta đặt một thấu kính

sao cho trục chính của thấu kính vuông góc với vật và màn. Dịch chuyển thấu kính để ảnh A’B’ của AB hiện

rõ trên màn và lớn gấp đôi AB. Xác định loại thấu kính và tiêu cự

Câu 7. Cho hệ gồm 2 thấu kính L1, L2 ghép đồng trục. Các tiêu cự lần lượt là f1= 20cm, f2= -10cm. Khoảng

cách giữa 2 quang tâm a = 30cm. Vật phẳng AB đặt trên trục chính và ở trước L1, cách L1 20cm.

a. Xác định ảnh sau cùng của vật, vẽ ảnh

b. Tìm vị trí phải đặt vật và vị trí của ảnh sau cùng biết rằng ảnh này là ảnh ảo và bằng 2 lần vật.

Câu 8: Một người cận thị phải đeo kính sát mắt có độ tụ bằng -2,5 điốp thì nhìn rõ như người mắt thường(

25cm đến vô cực). Xác định giới hạn nhìn rõ của người ấy khi không đeo kính.

Câu 9. Mắt của một người có quang tâm cách võng mạc khoảng d’ = 1,52cm. Tiêu cự thể thủy tinh thay đổi

giữa 2 giá trị f1= 1,500cm và 1,415cm.

a. Xác định khoảng nhìn rõ của mắt


48

b. Tính tiêu cự và độ tụ của thấu kính phải ghép sát vào mắt để mắt nhìn thấy vật ở vô cực mà


c. Khi đeo kính, mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt là bao nhiêu?

Câu 10. Một người có khoảng cực cận OCc = 15cm và khoảng nhìn rõ của mắt là 35cm. Người này quan sát

một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 10cm. Phải đặt vật trong khoảng nào trước

kính?

Câu 11. Vật kính (f1 = 5mm) và thị kính (f

2 = 2cm) của kính hiển vi cách nhau 17cm. Mắt quan sát có

khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm. Xác định số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực

Câu 12. Kính hiển vi có vật kính L1 tiêu cự f1= 0,8cm. Thị kính L2 có tiêu cự f2= 2cm. Khoảng cách giữa 2

kính là l= 16cm.

a. Kính ngắm chừng ở vô cực. Tính khoảng cách từ vật kính và số bội giác biết người quan sát có mắt

bình thường với cực cận là OCc = 25cm.

b. Giữ nguyên vị trí vật và vật kính, ta dịch chuyển thị kính một khoảng nhỏ để thu được ảnh của vật

trên màn đặt cách thị kính 30cm. Tìm độ dịch chuyển của thị kính và tính số phóng đại ảnh.

Câu 13. Vật kính của một kính thiên văn là một thấu kính có tiêu cự lớn; thị kính là một thấu kính có tiêu cự

nhỏ.

a. Một người, mắt không có tật, dùng kính thiên văn này để quan sát Mặt trăng ở trạng thái không điều

tiết. Khi đó khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 85cm. Số bội giác của kính là 16. Tính tiêu cự

của vật kính và thị kính

b. Một người có điểm Cv cách mắt 50cm, không đeo kính, quan sát Mặt trăng qua kính thiên văn nói

trên. Mắt đặt sát thị kính. Người này phải dịch chuyển thị kính như thế nào để khi quan sát mắt


chỦ ĐỀ 1:xÁc ĐỊnh lỰc tỪ - daythem.edu.vn bài 4: tại tâm của một dòng điện...

Documents