Lý thuyết và bài tập về điện từ trường cần nắm

Lý thuyết và bài tập về điện từ trường là một phần quan trọng trong chương trình vật lý, giúp học sinh 12 hiểu rõ các khái niệm cơ bản như điện trường, từ trường và sự tương tác giữa chúng. Bài tập về điện từ trường không chỉ giúp củng cố lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề cho học sinh. Qua đó, người học sẽ nắm vững các phương pháp giải toán và áp dụng vào thực tiễn. Cùng tham khải chia sẻ của Onthidgnl dưới đây nhé!

Mối quan hệ giữa điện trường và từ trường

Từ trường biến thiên và điện trường xoáy

Điện trường xoáy là điện trường có đường sức là một đường cong khép kín. Điện trường xoáy xuất hiện khi tại nơi có từ trường biến thiên theo thời gian.

Hiện tượng cảm ứng điện từ làm xuất hiện dòng điện cảm ứng khi xuất hiện từ trường biến thiên qua khung dây kín. Sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng chứng minh một điều là mỗi điểm trong dây sẽ có 1 điện trường mà vectơ cường độ điện trường cùng chiều dòng điện. Đường sức của điện trường nằm dọc theo vòng dây tạo thành đường cong khép kín và nó điện trường xoáy.

Điện trường biến thiên và từ trường

Từ trường xuất hiện khi tại 1 điểm có từ điện trường biến thiên theo thời gian. Đường sức của từ trường thì luôn khép kín.

Lý thuyết điện từ trường và thuyết điện từ Mắc-xoen

Điện từ trường là gì?

Điện từ trường là gì? Từ trường biến thiên và điện trường biến thiên có mối quan hệ mật thiết với nhau và điện từ trường được sinh ra bởi hai thành phần của 1 trường thống nhất hay còn gọi là điện từ trường.

Thuyết điện từ Mắc-xoen

Giả thuyết 1:

– Từ trường biến thiên theo thời gian đều tạo ra điện trường xoáy. Điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức từ bao quanh đường cảm ứng từ.

Giả thuyết 2:

– Điện trường biến thiên theo thời gian đều sẽ sinh ra từ trường biến thiên.

– Từ trường xoáy chính là từ trường mà khi đó các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức của điện trường.

Mắc-xoen từ đó xây dựng nên hệ thống bốn phương trình để diễn tả mối liên hệ giữa:

+ Điện trường, dòng điện, điện tích và từ trường.

+ Điện trường xoáy và sự biến thiên của từ trường theo thời gian.

+ Từ trường và sự biến thiên của điện trường theo thời gian.

Sự lan truyền tương tác điện từ

Tại điểm O trong không gian cho E1 là điện trường biến thiên không tắt dần. Khi đó nó sẽ sinh ra các điểm lân cận 1 điện trường E2 biến thiên và lan rộng dần ra. Khi đó điện từ trường lan truyền trong không gian sẽ ngày càng cách xa điểm O.

Kết luận:

Sự tương tác của điện từ được thực hiện thông qua điện từ trường và mất một khoảng thời gian nhất định để nó có thể truyền từ điểm nọ sang điểm kia.

Một số bài tập trắc nghiệm về điện từ trường

Để có thể nhớ bài tốt hơn các em hãy tham khảo một số bài tập điện từ trường vật lý 12 trắc nghiệm (có đáp án) dưới đây nhé!

Bài 1: Điểm nào dưới đây không nằm trong thuyết điện từ Mắc-xoen?

1. A.Tương tác giữa điện trường, điện tích, dòng điện và từ trường
2. B.Tương tác giữa từ trường và điện trường, điện tích
3. C.Mối quan hệ giữa của từ trường biến thiên theo thời gian và điện trường xoáy
4. D.Mối quan hệ giữa của điện trường biến thiên theo thời gian và từ trường

Đáp án: A

Bài 2: Đặt 1 chiếc hộp kín bằng sắt trong điện từ trường. Khi đó trong hộp kín sẽ có:

1. A.Điện trường
2. B.Từ trường
3. C.Điện từ trường
4. D.Không có cả 3 loại trên

Đáp án: D

Bài 3: Điện áp 2 tụ biến thiên theo thời gian thì sẽ xảy ra hiện tượng gì?

1. A.Trong tụ điện sẽ không xuất hiện từ trường vì không có dòng điện nào chạy qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ điện
2. B.Trong tụ điện sẽ xuất hiện điện trường biến thiên nhưng không có từ trường vì nó không có dòng điện chạy qua
3. C.Tụ điện sẽ xuất hiện từ trường biến thiên cùng tần số và điện từ trường
4. D.Không xuất hiện điện trường và từ trường trong tụ điện vì môi trường của lòng tụ điện không dẫn điện

Đáp án: C

Bài 4: Vectơ cảm ứng và vectơ cường độ điện trường trong điện từ trường luôn có:

1. A.Phương vuông góc nhau
2. B.Ngược chiều nhưng cùng phương
3. C.Cùng chiều và cùng phương
4. D.Phương lệch nhau 45 độ

Đáp án: A

Bài 5: Điện từ trường thường xuất hiện ở đâu?

1. A.Xung quanh điện tích đứng yên
2. B.Xung quanh dòng điện không đổi
3. C.Xung quanh ống dây điện
4. D.Xung quanh khu vực tia lửa điện

Đáp án: D

Bài 6: Ở mạch dao động LC lí tưởng khi đó:

1. A.Chu kì dao động và tập trung ở cuộn cảm và biến thiên bằng năng lượng từ trường biến thiên
2. B.Năng lượng từ trường và điện trường biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động mạch
3. C.Năng lượng điện trường biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động mạch và tập trung ở tụ điện.
4. D.Năng lượng biến thiên với chu kì bằng nửa chu kì dao động mạch và điện trường sẽ tập trung ở tụ điện.

Đáp án: D

Bài 7: Khi cường độ qua cuộn dây có giá trị bằng với hiệu dụng khi đó năng lượng từ trường trong mạch dao động LC sẽ:

1. A.Bằng với năng lượng của điện trường
2. B.Gấp 3 lần năng lượng của điện trường
3. C.Bằng 1/3 năng lượng của điện trường
4. D.Gấp 2 lần năng lượng của điện trường

Đáp án: B

Bài 8: Một mạch dao động lí tưởng có tụ điện và cuộn cảm thuần nhưng khi hoạt động lại không làm tiêu hao năng lượng thì:

1. A.Khi năng lượng điện trường mạch đạt giá trị cực đại thì năng lượng từ trường mạch sẽ bằng 0.
2. B.Cường độ điện trường sẽ tỉ lệ nghịch với điện tích của tụ điện.
3. C.Trong mọi thời điểm trong mạch chỉ xuất hiện năng lượng điện trường.
4. D.Cảm ứng từ ở cuộn dây luôn tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện qua cuộn dây.

Đáp án: A

Bài 9: Điện trường xoáy là điện trường?

1. A.Mà có các đường sức bao quanh các đường cảm ứng từ
2. B.Mà có các đường sức không khép kín nhau
3. C.Của các điện tích luôn đứng yên
4. D.Giữa 2 bản tụ có điện tích không thay đổi

Đáp án: A

Bài 10: Năng lượng dao động điện từ tự do trong mạch dao động điện từ LC không điện trở thuần khi đó?

1. A.Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng tổng năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm và năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện.
2. B.Khi năng lượng từ trường tăng thì năng lượng điện trường giảm.
3. C.Năng lượng điện từ mạch dao động bằng với năng lượng từ trường cực đại.
4. D.Năng lượng từ trường biến thiên điều hòa năng lượng điện trường với tần số bằng 1/2 tần số cường độ dòng điện mạch.

Đáp án: D

Trên đây là toàn bộ kiến thức trọng tâm về điện từ trường trong chương trình Vật Lý 12 và các bài tập thường gặp. Để luyện tập và để chuẩn bị thật tốt cho quá trình ôn thi tốt nghiệp THPT môn Lý sắp tới; các em nhớ đọc kỹ nội dung phần này nhé!

Theo dõi MXH của Onthidgnl để update nhiều tài liệu miễn phí nhé:

FB: https://www.facebook.com/onthidgnlcom

Group: https://www.facebook.com/groups/2k7onthidgnl

Threads: https://www.threads.net/@onthidgnl2k7