Bài 20. Lực từ - Cảm ứng từ

Lý thuyết và bài tập cho Bài 20. Lực từ - Cảm ứng từ, Chương 4, Vật lý lớp 11

LỰC TỪ - CẢM ỨNG TỪ

I. Lực Từ

Để dễ dàng khảo sát và đo đạc lực từ, trước hết ta khảo sát trong một từ trường đều.

1. Từ trường đều

- Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.

- Từ trường đều có thể được tạo thành giữa hai cực của một nam châm hình chữ U.

2. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 126 SGK Vật lý 11

Đề bài

Hãy thiết lập hệ thức \(F = mg\tan \theta\)

H20.2b - bài 20 trang 126 vật lí 11

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Vận dụng phương trình cân bằng của vật

+ Áp dụng các hệ thức trong tam giác

Lời giải chi tiết

H20.2c - bài 20 trang 126 vật lí 11

Câu C2 trang 126 SGK Vật lí 11

Đề bài

Nghiệm lại nhận xét: Hướng của dòng điện, từ trường và lực từ tạo thành một tam diện thuận.

Lời giải chi tiết

Ta có: 

Dễ dàng thấy, hướng của dòng điện \(\overrightarrow I \), hướng của từ trường \(\overrightarrow B \) và hướng của lực \(\overrightarrow F \) tạo thành mọt tam diện thuận.

 

 

Bài 1 trang 128 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phát biểu các định nghĩa:

a) Từ trường đều

b) Lực từ

c) Cảm ứng từ.

Lời giải chi tiết

a) Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm, các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.

b) Lực từ là lực do từ trường tác dụng lên nam châm hay dây dẫn mang điện đặt trong nó.

Bài 2 trang 128 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phát biểu định nghĩa đơn vị tesla.

Lời giải chi tiết

Một tesla là cảm ứng từ của một từ trường đều sao cho khi đặt một dây dẫn dài 1m vào từ trường đó và vuông góc với các đường sức từ, nếu dòng điện qua dây dẫn có cường độ 1A thì lực từ tác dụng lên dây dẫn là 1N.

Bài 3 trang 128 SGK Vật lí 11

Đề bài

So sánh lực điện và lực từ. 

Lời giải chi tiết

LỰC ĐIỆN

LỰC TỪ

\(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

+ Lực điện là lực tương tác giữa các điện tích đứng yên

+ Tác dụng lên hạt mang điện

+ Phụ thuộc vào dấu điện tích

Bài 4 trang 128 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phát biểu nào sau đây là sai?

Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện

A. Vuông góc với phần tử dòng điện.

B. Cùng hướng với từ trường.

C. Tỉ lệ cường độ dòng điện.

D. Tỉ lệ với cảm ứng từ.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Vận dụng định nghĩa, biểu thức lực từ

Lời giải chi tiết

Ta có, lực từ \(\overrightarrow F \) tác dụng lên phần tử dòng điện \(I\overrightarrow l \) đặt trong từ trường đều, tại đó cảm ứng từ \(\overrightarrow B \):

Bài 5 trang 128 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phát biểu nào dưới đây là đúng?

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường

A. Vuông góc với đường sức từ.

B. Nằm theo hướng của đường sức từ.

C. Nằm theo hướng của lực từ.

D. Không có hướng xác định.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Vận dụng định nghĩa véc tơ cảm ứng từ

Lời giải chi tiết

Ta có: Véc tơ cảm ứng từ  \(\overrightarrow B \) tại một điểm:

+ Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó;

+ Có độ lớn \(B = \dfrac{F}{{Il\sin \alpha }}\)

Bài 6 trang 128 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phần tử dòng điện I\(\overrightarrow{l}\) nằm trong từ trường đều có các đường sức từ thẳng đứng. Phải đặt I\(\overrightarrow{l}\) như thế nào để cho lực từ.

a) Nằm ngang?

b) Bằng 0?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Vận dụng biểu thức tính lực từ: \(F = BIl\sin \alpha \).

+ Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ.

Lời giải chi tiết

a) \(I\overrightarrow{l}\) đặt theo phương không song song với các đường sức từ.

Bài 7 trang 128 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phần tử dòng điện \(I\overrightarrow{l}\) được treo nằm ngang trong một từ trường đều. Hướng và độ lớn của cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) phải như thế nào để lực từ cân bằng với trọng lực \(m\overrightarrow{g}\)của phần tử dòng điện?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) 

Lời giải chi tiết

Lực từ cân bằng với trọng lực của phần tử dòng điện có nghĩa là lực từ có phương thẳng đứng và hướng lên.

Ví dụ như hình vẽ.


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG

CHƯƠNG II. DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề thi học kì 1 của các trường có lời giải – Mới nhất
  • Đề ôn tập học kì 1 – Có đáp án và lời giải

CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG

CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII. MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 11