CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU I/ Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có một dòng điện đặt trong từ trường đều -Điểm đặt : trung điể
Trang 1CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG
TỪ TRƯỜNG ĐỀU I/ Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có một dòng điện đặt trong từ trường đều
-Điểm đặt : trung điểm của đoạn dây
-Phươg : vuông góc với mặt phẳng (l , )
-Chiều : được xác định bởi quy tắc bàn tay trái “ Xoè bàn tay trái hứng các đường
cảm ứng từ sao cho chiều của dòng điện đi từ cổ tay đến ngón tay Ngón tay cái
choải ra chỉ chiều của lực từ
-Độ lớn được xác định theo công thức Ampe : F = B.I.l.sin với
*BÀI TẬP :
Bài 1: Xác định lực từ trong các trường hợp sau:
Bài 2: Xác định lực từ, vectơ cảm ứng từ và chiều cường độ DĐ và cực của nam
châm trong các h.vẽ ?
F
F
A I B I I I I
Bài 3 : Hãy xác định các đại lượng được yêu cầu biết:
a.B=0,02T,I=2A,l=5cm, a=300 F=?
b.B=0,03T,l=10cm,F=0,06N, a=450 I=?
c.I=5A,l=10cm,F=0,01N a=900 B=?
ĐS:a/10-3N b/I = 28,28A c/ B = 0,02T
Bài 4 :Một đoạn dây dẫn đặt trong từ trường đều khi cường độ dòng điện trong dây
dẫn là I thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là F = 9.10-2N.Nếu cường độ dòng điện I’=3I
thì lực từ là bao nhiêu ?
ĐS : 27.10 -2 N
Bài 5 :Hai thanh ray nằm song song cách nhau 30cm đặt trong từ trường đều B u
hướng lên hợp với mặt phẳng thanh ray 1 góc 300 , B = 0,04T.Một thanh kim loại
MN đặt trên thanh ray có thể dịch chuyển không ma sát và vuông góc với thanh ray.Nối thanh ray với nguồn điện có suất điện động 20V và điện trở trong r = 0,5Ω
(đâù M nối với cực dương ), biết điện trở thanh ray và dây dẫn là R = 9,5Ω.Tính lực tác dụng lên thanh kim loại ?
ĐS : 12mN Bài 6 :Đoạn dây dẫn MN dài 15cm mang dòng điện
I = 3,2A được đặt trong từ trường đều.Đoạn dây MN hợp với đường sức từ 1 góc 1200 (như hình vẽ ).Hãy xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây MN.Cho biết B = 2mT
ĐS :F = 8,3.10 -4 N Bài 7 : Một đoạn dây dẫn dài 8cm,mang dòng điện 50A,ở trong từ trường đều cảm ứng từ B = 20mT.Đường sức vuông góc với đoạn dây.Hãy tìm công đã thực hiện khi đoạn dây này tịnh tiến đi 10cm theo hướng của lực từ
ĐS :A = 8.10 -3 J Bài 8 :Thanh kim loại MN có khối lượng 5kg ,dài 10cm
được treo ở đầu của 2 sọi chỉ cách điện,thanh đặt trong từ trường đều có cảm úng từ B = 0,04 T có phương nằm ngang ,có chiêu như hình vẽ
a/Khi cho dòng điện qua thanh thì lực kéo thanh xuống tăng lên.Hỏi dòng điện có chiều nào ?
b/Mỗi sợi chỉ treo thanh chỉ chịu được lực tối đa là 0,03N.Hỏi cường độ dòng điện qua thanh lớn nhất bằng bao nhiêu để sợi chỉ không
bị đứt ? Lấy g = 10m/s2
ĐS:a/ từ N đến M b/I = 2,5A Bài 9: Thanh kim loại MN dài 10cm được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B =
0,04T.Các đường sức từ có phương thẳng đứng có chiều từ trên xuống dưới.Thanh
mang dòng điện I = 10A
a/Hãy tính lực từ tác dụng lên thanh khi thanh nằm trên mặt bàn nằm ngang b/Nâng đầu M của thanh lên cao ,còn đầu N vẫn tỳ
trên mặt bàn như hình bên thì lực từ tác dụng lên thanh bằng 0,02N.Hãy nói rõ phương chiều của lực
từ tác dụng lên thanh MN khi đó và tính góc nghiêng của thanh đối với mặt bàn
ĐS : a/F = 0,04N b/60 0
Bài 10: Treo 1 đoạn dây dẫn có chiều dài l = 5cm,co khối lượng
5g bằng 1 sợi dây mảnh,nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang.Biết cảm ứng của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới,có độ lớn B = 0,5T và dòng điện qua dây dẫn I = 2A.Tìm góc lệchα của dây treo so với phương thẳng đứng Lấy g = 10m/s2 (ĐS: 45 0 )
*TRẮC NGHIỆM :
S
N
I
I
+ + + + + + + + + + + I
I
N
S
I
I
I
I
B
u
B
u
I
B
u
Trang 2Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Tương tác giữa hai dòng điện là tương tác từ
B Cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra tác dụng từ
C Xung quanh mỗi điện tích đứng yên tồn tại điện trường và từ trường
D Đi qua mỗi điểm trong từ trường chỉ có một đường sức từ
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng?
Một dòng điện đặt trong từ trường vuông góc với đường sức từ, chiều của lực từ tác
dụng vào dòng điện sẽ không thay đổi khi
A đổi chiều dòng điện ngược lại B đổi chiều cảm ứng từ ngược lại
C đồng thời đổi chiều dòng điện và đổi chiều cảm ứng từ
D quay dòng điện một góc 900 xung quanh đường sức từ
Câu 3 : Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn không phụ thuộc trực tiếp vào
A độ lớn cảm ứng từ B cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn
C chiêu dài dây dẫn mang dòng điện D điện trở dây dẫn
Câu 4 : Phương của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện không có đặc điểm
nào sau đây?
A Vuông góc với dây dẫn mang dòng điện; B Vuông góc với véc tơ cảm ứng từ;
C Vuông góc với mặt phẳng chứa véc tờ cảm ứng từ và dòng điện;
D Song song với các đường sức từ
Câu 5 : Một dây dẫn mang dòng điện có chiều từ trái sang phải nằm trong một từ
trường có chiều từ dưới lên thì lực từ có chiều
A từ trái sang phải B từ trên xuống dưới
C từ trong ra ngoài D từ ngoài vào trong
Câu 6 : Một dây dẫn mang dòng điện được bố trí theo phương nằm ngang, có chiều
từ trong ra ngoài Nếu dây dẫn chịu lực từ tác dụng lên dây có chiều từ trên xuống
dưới thì cảm ứng từ có chiều
A từ phải sang trái B từ phải sang trái
C từ trên xuống dưới D từ dưới lên trên
Câu 7 : Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn
cảm ứng từ tại vị trí đặt đoạn dây đó
A vẫn không đổi B tăng 2 lần C tăng 2 lần D giảm 2 lần
Câu 8 : Một đoạn dây dẫn dài 1,5 m mang dòng điện 10 A, đặt vuông góc trong một
từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 1,2 T Nó chịu một lực từ tác dụng là
Câu 9 : Đặt một đoạn dây dẫn thẳng dài 120 cm song song với từ trường đều có độ
lớn cảm ứng từ 0,8 T Dòng điện trong dây dẫn là 20 A thì lực từ có độ lớn là
Câu 10 : Một đoạn dây dẫn thẳng dài 1m mang dòng điện 10 A, dặt trong một từ
trường đều 0,1 T thì chịu một lực 0,5 N Góc lệch giữa cảm ứng từ và chiều dòng
điện trong dây dẫn là
Câu 11 : Một đoạn dây dẫn mang dòng điện 2 A đặt trong một từ trường đều thì chịu
một lực điện 8 N Nếu dòng điện qua dây dẫn là 0,5 A thì nó chịu một lực từ có độ lớn là
Câu 12: 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) Cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn là:
A 0,4 (T) B 0,8 (T) C 1,0 (T) D 1,2 (T)
Câu 13: Trong động cơ điện, đoạn dây dẫn có dòng điện 6A đặt vuông góc với cảm
ứng từ B có độ lớn 0,5T Lực từ tác dụng lên 1cm của đoạn dây dẫn đó là
Câu 14: Một đoạn dây dẫn có dòng điện được đặt trong từ trường đều B Để lực từ tác dụng lên dây dẫn
* cực đại thì góc α giữa dây dẫn và B bằng: A 00 B 300 C 600 D 900
* cực tiểu thì góc α giữa dây dẫn và B bằng: A 00 B 300 C 600 D 900
Câu 15: Lực từ do từ trường đều B=4.10-3T tác dụng lên dòng điện I=5A, dài 20cm, đặt hợp với từ trường góc 1500 có độ lớn
A 2.10-3T B 5.10-4T C π.10-4T D 2π.10-4T
Câu 16: 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) Góc ỏ hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là:
Câu 17: Một dây dẫn thẳng có dòng điện I đặt trong vùng không gian có
từ trường đều như hình vẽ Lực từ tác dụng lên dây có
A phương ngang hướng sang trái B phương ngang hướng sang phải
C phương thẳng đứng hướng lên D phương thẳng đứng hướng xuống
Câu 18: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Lực từ tác dụng lên dòng điện đổi chiều khi đổi chiều dòng điện
B Lực từ tác dụng lên dòng điện đổi chiều khi đổi chiều đường cảm ứng từ
C Lực từ tác dụng lên dòng điện đổi chiều khi tăng cường độ dòng điện
D Lực từ tác dụng lên dòng điện không đổi chiều khi đồng thời đổi chiều dòng điện
và đường cảm ứng từ
Câu 19: Cho một đoạn dây dẫn mang dòng điện I đặt song song với đường sức từ,
chiều của dòng điện ngược chiều với chiều của đường sức từ
A Lực từ luôn bằng không khi tăng cường độ dòng điện
B Lực từ tăng khi tăng cường độ dòng điện
C Lực từ giảm khi tăng cường độ dòng điện
D Lực từ đổi chiều khi ta đổi chiều dòng điện
Câu 20: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì
A lực từ tác dụng lên mọi phần của đoạn dây
B lực từ chỉ tác dụng vào trung điểm của đoạn dây
I
Trang 3C lực từ chỉ tác dụng lên đoạn dây khi nó không song song với đường sức từ.
D lực từ tác dụng lên đoạn dây có điểm đặt là trung điểm của đoạn dây