Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong từ trường đó. Vậy lực từ có đặc điểm như thế nào?

I. THÍ NGHIỆM VỀ LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN

Sử dụng quy tắc bàn tay trái để kiểm chứng chiều của lực từ tác dụng lên thanh kim loại M₁M₂ trong Hình 15.2.

Ba dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường như Hình 15.4

1. Hãy xác định phương và chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn ở Hình 15.4a, 15.4b.

2. Trong trường hợp Hình 15.4c, có lực từ tác dụng lên dây dẫn không? Dự đoán lực từ còn phụ thuộc vào yếu tố nào khác?

II. ĐỘ LỚN CẢM ỨNG TỪ

Xét một đoạn dây dẫn thằng có chiều dài L=1m, có dòng điện I = 3A chạy qua được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ T. Hãy xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện nếu phương của dây dẫn hợp với vecto cảm ứng từ một góc .

Một dây dẫn dài 50 cm có dòng điện chạy qua được đặt vuông góc với từ trường có độ lớn cảm ứng từ là 5 m T.

a) Nếu có electron chạy qua dây dẫn trong mỗi giây thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn bằng bao nhiêu? (Cho biết độ lớn diện tích electron là C).

b) Tính độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn.

III. THỰC HÀNH ĐO ĐỘ LỚN CẢM ỨNG TỪ.

a) Từ công thức (15.1), hãy cho biết để xác định cảm ứng từ thì cần đo các đại lượng nào?

b) Nên đặt góc bằng bao nhiêu? Tại sao.

c) Mô tả các bước tiến hành thí nghiệm để đo được cảm ứng từ của nam châm điện.

- Tính và điền vào bảng như ví dụ minh hoạt ở Bảng 15.1

- Tính giá trị trung bình, sai số phép đo độ lớn cảm ứng từ B của từ trường nam câm.

Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm:

Nhận xét về nguyên nhân gây sai số của phép đo và đề ra giải pháp để giảm sai số đó.

Giải thích được nguyên tắc hoạt động của tàu đệm từ.

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

Bài 17:

KHỞI ĐỘNG

Dòng điện xoay chiều được sử dụng rất phổ biến trong đời sống. Dòng điện xoay chiều được tạo ra bằng cách nào?

I. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Khung dây dẫn trong Hình 17.2 ở vị trí nào thì suất điện động có giá trị cực đại? Giải thích?

Giải sử tại thời điểm t, từ thông qua khung dây dẫn phẳng MNPQ là:

Hãy chứng tỏ, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây này có dạng:

Dựa trên nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều, hãy thực hiện các nhiệm vụ sau:

1. Làm thế nào để dẫn dòng điện ra mạch ngoài khi khung dây dẫn quay đều trong từ trường (Hình17.2)?

2. Thảo luận về:

- Nguyên tắc tạo ra suất điện động xoay chiều.

- Các yếu tố cần để tạo ra dòng điện xoay chiều.

- Thiết kế phương án tạo ra dòng điện xoay chiều.

II. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Dựa vào đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện xoay chiều theo thời gian như Hình 17.3, hãy thực hiện các yêu cầu sau:

- Xác định chu kì T (s) và tần số f (Hz) của dòng điện xoay chiều.

- Xác định giá trị cực đại, giá trị hiệu dụng và pha ban đầu của cường độ dòng điện xoay chiều.

- Viết biểu thức cường độ dòng điện theo thời gian.

III. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

Hãy viết biểu thức suất điện động của máy phát điện xoay chiều trong trường hợp khung dây có N vòng dây, quay với tốc độ góc trong từ trường đều có cảm ứng từ ( vuông góc với trục quay của khung).

Vì sao cần sử dụng vành khuyên và chổi quét để dẫn điện ra mạch ngoài đối với các máy phát điện xoay chiều hoạt động theo cách thứ nhất?

IV. ỨNG DỤNG VÀ QUY TẮC AN TOÀN KHI SỬ DỤNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Thảo luận để thực hiện các yêu cầu sau:

1. Ngoài thắp sáng, chạy máy thì dòng điện xoay chiều còn được sử dụng vào những việc gì?

2. Tìm hiểu thông qua sách báo, internet về các biện pháp giảm hao phí trong truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều.

Thảo luận để thực hiện các yêu cầu sau:

1. Nhận biết được ý nghĩa của những biển báo an toàn điện.

2. Vì sao không nên sử dụng thiết bị điện trong quá trình sạc pin?

3. Vì sao cần lựa chọn và lắp đặt thiết bị đóng, ngắt điện ở vị trí phù hợp, dễ tiếp cận nhất tại gia đình?

4. Vì sao cần lựa chọn thiết bị điện có chất lượng, có công suất phù hợp với mạng lưới điện?

5. Nêu tầm quan trọng của việc tuân thủ quy tắc an toàn khi sử dụng dòng điện xoay chiều trong cuộc sống.

- Nêu được ý nghĩa của các thông số ghi trên các thiết bị điện.

- Giải thích được cách tạo ra dòng điện xoay chiều trong nhà máy thuỷ điện.

- Đề xuất được một số biện pháp sử dụng điện an toàn trong gia đình.

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

II. BÀI TẬP TỰ LUẬN KÌ 2 VẬT LÍ 12 KẾT NỐI TRI THỨC

BÀI 20 : BÀI TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Một dây dẫn có chiều dài 10m được đặt trong từ trường đều có B = 5.10^-2 T. Cho dòng điện có cường độ 10A chạy qua dây dẫn. Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với .

Trả lời:

Ta có: =5N

Câu 2: Một dây dẫn có chiều dài 12m được đặt trong từ trường đều có B = 2,5.10^-2 T. Cho dòng điện có cường độ 10A chạy qua dây dẫn. Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng N. Hãy ác định góc giữa và chiều dòng điện ?

Trả lời:

Ta có:

Câu 3: Một khung dây phẵng diện tích 20 cm², gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẵng khung dây góc 30° và có độ lớn bằng 2.10^-4 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01 s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi.

Trả lời:

Câu 4: Một khung dây tròn bán kính 10 cm gồm 50 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ hợp với mặt phẵng khung dây một góc 60°. Lúc đầu cảm ứng từ có giá trị bằng 0,05 T. Tìm suất điện động cảm ứng trong khung nếu trong khoảng 0,05 s cảm ứng từ giảm đến 0.

Trả lời:

Từ thông qua khung dây lúc đầu:

Khi thì

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Một khung dây dẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Tính suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên của cảm ứng từ, biết rằng cường độ dòng điện cảm ứng là I_C = 0,5 A, điện trở của khung là R = 2 Ω và diện tích của khung là S = 100 cm².

Trả lời:

Ta có, suất điện động cảm ứng là:

Tốc độ biến thiên của cảm ứng từ là:

Câu 2: Một ống dây hình trụ dài gồm 10³ vòng dây, diện tích mỗi vòng dây S = 100 cm². Ống dây có điện trở R = 16 Ω, hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ song song với trục của ống dây và có độ lớn tăng đều 10^-2 T/s. Tính công suất tỏa nhiệt của ống dây.

Trả lời:

Ta có:

Công suất toả nhiệt của ống dây là:

Câu 3: Một thanh dẫn điện dài 1 m, chuyển động trong từ trường đều có véc - tơ cảm ứng từ vuông góc với thanh và B = 0,4 T với vận tốc 2 m/s, vuông góc với thanh, tạo với véc - tơ cảm ứng từ một góc θ = 45°. Nối hai đầu thanh với một điện trở R = 0,2 Ω thành mạch kín thì cường độ dòng điện qua điện trở bằng bao nhiêu ?

Trả lời:

Suất điện động xuất hiện ở hai đầu thanh là

|e| = B.l.v.sinα = 0,4.1.2.sin45° = V.

Cường độ dòng điện qua điện trở là

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

BÀI 22: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (5 CÂU)

Câu 1: Có mấy loại phản ứng hạt nhân, nêu khái niệm và cho ví dụ của từng loại ?

Trả lời:

Có hai loại phản ứng hạt nhân, đó là:

+ Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình các hạt nhân tương tác với các hạt khác tạo ra các hạt nhân mới.

Ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân.

+ Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân mới.

Ví dụ: hiện tượng phân rã hạt nhân được công bố lần đầu tiên trên thế giới bởi Henri Becquerel:

Câu 2: Em hãy phát biểu định luật bảo toàn số nucleon ?

Trả lời:

Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nucleon của các hạt trước phản ứng bằng tổng số nucleon của các hạt tạo thành sau phản ứng. Bảo toàn số nucleon cũng là bảo toàn số khối A.

Câu 3: Em hãy nêu định luật bảo toàn điện tích và viết biểu thức ?

Trả lời:

Tổng đại số các điện tích của các hạt trước phản ứng bằng tổng đại số các điện tích của các hạt tạo thành sau phản ứng.

Biểu thức: Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄

Câu 4: Em hãy trình bày phản ứng hạt nhân ?

Trả lời:

Mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân và các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.

Trong đó A và B là hai hạt nhân tương tác với nhau, C và D là hạt nhân được tạo thành.

Trong số các hạt A, B, C, D có thể là hạt sơ cấp như: e, proton, nơtron, photon,…

Số hạt nhân trước hoặc sau phản ứng có thể nhiều hoặc ít hơn 2 (chẳng hạn như sự phóng xạ).

Câu 5: Em hãy nêu khái niệm của độ hụt khối và viết kí hiệu, biểu thức ?

Trả lời:

Khái niệm: Độ hụt khối của hạt nhân là độ chênh lệch giữa tổng khối lượng của các nucleon tạo thành hạt nhân và khố lượng m_X của hạt nhân.

Kí hiệu:

Biểu thức:

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Cho khối lượng của hạt prôton; nơtron và hạt nhân đơteri lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u = 931,5MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri là bao nhiêu ?