Bài tập file word Vật lí 12 cánh diều Bài 2: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện Cảm ứng từ

CHỦ ĐỀ 3. BÀI 2. LỰC TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG TỪ

 (17 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (6 CÂU)

Câu 1: Hãy nêu phương và chiều của lực tác dụng lên đoạn dòng điện

Trả lời:

• Phương của lực tác dụng lên đoạn dòng điện : Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện đặt trong từ trường có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và đường sức từ tại điểm khảo sát.
• Chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện tuân theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến giữa các ngón tay trùng với chiều dòng điện, ngón cái choãi ra 90⁰ chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện.

Câu 2: Cảm ứng từ là gì? Nêu công  thức của cảm ứng từ?

Trả lời:

Câu 3: Nêu đơn vị của cảm ứng từ trong hệ SI. Khi đo độ lớn của cảm ứng từ chúng ta sử dụng dụng cụ gì?

Trả lời:

Câu 4: Trình bày công thức của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện

Trả lời:

Câu 5: Để xác định được chiều của lực từ, phải dùng quy tắc nào. Hãy trình bày nội dung của quy tắc đó?

Trả lời:

Trả lời:

Câu 6: Lực tác dụng lên một dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường có hướng như thế nào đối với hướng của cảm ứng từ và dòng điện.

Trả lời:

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Hai dây dẫn thẳng, dài sẽ hút nhau khi dòng điện chạy trong chúng ngược chiều nhau.

b) Tại một điểm của từ trường, cảm ứng từ có phương trùng với phương của kim nam châm nằm cân bằng tại điểm đang xét, có chiều từ cực nam sang cực bắc

của kim nam châm.

c) Từ trường luôn tác dụng lực lên một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện được đặt cố định trong từ trường.

d) Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện

có hướng vuông góc với cả hướng của dòng điện và hướng của cảm ứng từ.

Trả lời:

a) Sai. Hai dây dẫn thẳng, dài sẽ đẩy nhau khi dòng điện chạy trong chúng ngược chiều nhau. Ngược lại, chúng sẽ hút nhau khi dòng điện cùng chiều.

b) Đúng. Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường có phương trùng với phương của kim nam châm khi kim nam châm đang ở trạng thái cân bằng. Chiều của cảm ứng từ là từ cực nam sang cực bắc của kim nam châm.

c) Sai. Để từ trường tác dụng lực lên một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện, dây dẫn đó phải có khả năng chuyển động trong từ trường. Nếu dây dẫn được giữ cố định, lực từ sẽ gây ra mô-men xoắn làm cho dây dẫn quay chứ không gây ra chuyển động tịnh tiến.

d) Đúng. Đây chính là nội dung của quy tắc bàn tay trái.

Câu 2: Khi sét đánh, có dòng điện tích âm chuyển động từ đám mây xuống mặt đất. Từ trường của Trái Đất hướng về phía bắc. Tia sét bị từ trường Trái Đất làm chệch hướng theo hướng nào?

Trả lời:

Câu 3: Một vòng dây hình vuông nằm trong mặt phẳng tờ giấy. Trong vòng dây này có dòng điện với cường độ I chạy theo chiều kim đồng hồ. Nếu cảm ứng từ hướng từ trái sang phải và nếu mỗi cạnh của vòng dây có chiều dài 1 thì tổng lực từ tác dụng lên vòng dây bằng bao nhiêu?

Trả lời:

Câu 4: Một dây dẫn được đặt nằm ngang theo hướng nam bắc trong một từ trường đều có cảm ứng từ nằm ngang hướng về phía đông. Trong dây dẫn có dòng electron chuyển động theo chiều về phía nam. Lục tác dụng lên dây có hướng đi vào hay đi ra khỏi trang giấy?

Trả lời:

3. VẬN DỤNG (5 CÂU)

Câu 1: Một đoạn dây dài 2,0 m mang dòng điện 0,60 A được đặt trong vùng từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,50 T, theo phương song song với phương của cảm ứng từ. Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là

Trả lời:

Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là:

F = BIlsinα = 0,5.0,6.2.sin0^o = 0(N)

Câu 2: Một dây đồng dài 25 cm, có khối lượng là 10 g nằm trong từ trường 0,20 T. Cường độ dòng điện nhỏ nhất chạy qua dây gây ra lực từ có độ lớn bằng trọng lượng của dây là bao nhiêu?

Trả lời:

Câu 3: Một dây dẫn dài 0,50 m mang dòng điện 10,0 A được đặt vuông góc với một từ trường đều. Biết lực từ tác dụng lên dây dẫn là 3,0 N. Xác định độ lớn cảm ứng từ.

Trả lời

Câu 4: Thanh kim loại dẫn điện có thể lăn không ma sát dọc theo hai đoạn dây dẫn không nhiễm từ (Hình 3.6). Khi đóng công tắc K, dòng điện chạy theo chiều mũi tên.

a) Thanh kim loại sẽ lăn theo hướng nào khi đóng công tắc K?

b) Nêu cách làm cho thanh kim loại lăn theo hướng ngược lại.

Trả lời:

Câu 5: Tìm độ lớn của lực tác dụng lên một sợi dây dẫn thẳng dài 0,20 m, mang dòng điện 2,5 A và được đặt trong từ trường đều có B = 50 mT theo hướng vuông góc với cảm ứng từ.

Trả lời:

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Một dây dẫn có dòng điện 22,0 A chạy từ tây sang đông. Giả sử tại vị trí này, từ trường Trái Đất nằm ngang và hướng từ nam lên bắc với độ lớn 0,500.10^-4 T

a) Tìm độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dài 36,0 m.

b) Tính lực hấp dẫn tác dụng lên đoạn dây có cùng chiều dài nếu nó được làm bằng đồng và có diện tích mặt cắt ngang là 2,50.10^-6 m². Khối lượng riêng của đồng là 8,90.10³ kg/m³, lấy g = 9,80 m/s².

Trả lời:

1. F = BIlsinα = 0,5.10^-4.22.36 = 3,96.10^-2(N)

Lực từ có hướng vuông góc với trang giấy, từ phía sau ra trước.

1. Khối lượng đoạn dây đồng là: 

m = DV = D.l.S = 8,9.10³.36.2,5.10^-6 = 0,801(kg)

F_{hấp dẫn} = m.g= 7,85 N

--------------------------------------
---------------------Còn tiếp----------------------