Cách giải bài tập Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng hay, chi tiết

Cách giải bài tập Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng hay, chi tiết

Duới đây là các thông tin và kiến thức về Xác định chiều lực từ hot nhất được tổng hợp bởi Wonderkids

Video Xác định chiều lực từ

A. Phương pháp & Ví dụ

– Lực từ F→ có đặc điểm:

+ Điểm đặt tại trung điểm đoạn dòng điện

+ Có phương vuông góc với I→B→, có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái

+ Độ lớn: F = B.I.l.sin α (với α là góc tạo bới I→B→)

Trong đó: B là cảm ứng từ (đơn vị là Tesla – T); I là cường độ dòng điện (A); l là chiều dài của sơi dây (m).

– Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái xòe rộng, sao cho lòng bàn tay hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến các ngón tay giữa chỉ chiều dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực từ.

Lưu ý:

+ Chiều của cảm ứng từ bên ngoài nam châm là chiều vào Nam (S) ra Bắc (N)

+ Quy ước:

: Có phương vuông góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi ra.

: Có phương vuông góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi vào.

: Có phương, chiều là phương chiều của mũi tên và nằm trên mặt phẳng vẽ nó.

Ví dụ 1: Hãy áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều (của một trong ba đại lượng F→, B→, I→) còn thiếu trong các hình vẽ sau đây:

Xem thêm: Vận mệnh người tuổi Mão năm 2019 – Vietnamnet

Hướng dẫn:

Trước tiên ta phát biểu quy tắc bàn tay trái:

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái xòe rộng, sao cho lòng bàn tay hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến các ngón tay giữa chỉ chiều dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực từ.

Ví dụ 2: Một dây dẫn có chiều dài 10 m được đặt trong từ trường đều có B = 5.10-2 T. Cho dòng điện có cường độ 10 A chạy qua dây dẫn.

a) Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với B→.

Xem thêm  5 bài văn mẫu Trong giấc mơ, em được một bà tiên cho ba điều ước

b) Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng 2,5√3 N. Hãy xác định góc giữa B→ và chiều dòng điện ?

Xem thêm: Vận mệnh người tuổi Mão năm 2019 – Vietnamnet

Hướng dẫn:

a) Lực từ F→ có đặc điểm:

+ Điểm đặt tại trung điểm đoạn dây mang dòng điện

+ Có phương vuông góc với I→B→, có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái

+ Độ lớn: F = B.I.l.sin α = (5.10-2).10.10.sin 90° = 5 (N)

b) Ta có: F = B.I.l.sin α

Ví dụ 3: Cho đoạn dây MN có khối lượng m, mang dòng điện I có chiều như hình, được đặt vào trong từ trường đều có vectơ B→ như hình vẽ. Biểu diễn các lực tác dụng lên đoạn dây MN (bỏ qua khối lượng dây treo).

Xem thêm: Vận mệnh người tuổi Mão năm 2019 – Vietnamnet

Hướng dẫn:

Xem thêm: Fe + H2SO4 → H2 + FeSO4 | , Phản ứng oxi-hoá khử, Phản ứng thế

+ Các lực tác dụng lên đoạn dây MN gồm: Trọng lực P→ đặt tại trọng tâm (chính giữa thanh), có chiều hướng xuống; Lực căng dây T→ đặt vào điểm tiếp xúc của sợi dây và thanh, chiều hướng lên; Lực từ F→: áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định được F→ có phương thẳng đứng, chiều hướng lên như hình.

+ Các lực được biểu diễn như hình.

Ví dụ 4: Treo đoạn dây dẫn MN có chiều dài l = 25 cm, khối lượng của một đơn vị chiều dài là 0,04 kg/m bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ có chiều như hình vẽ, có độ lớn B = 0,04 T. Cho g = 10 m/s2.

a) Xác định chiều và độ lớn của I để lực căng dây bằng 0.

b) Cho I = 16A có chiều từ M đến N. Tính lực căng mỗi dây ?

Xem thêm: Vận mệnh người tuổi Mão năm 2019 – Vietnamnet

Hướng dẫn:

a) Lực căng dây bằng 0 nghĩa là dây nằm lơ lững ⇒ P→ + F→ = 0 ⇒ F→ = – P→

+ Do đó lực từ F→ phải có chiều hướng lên. Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được chiều của dòng điện có chiều từ N đến M.

Xem thêm  Hỏi Đáp: ft là gì? ft trong âm nhạc, tin tức, khoa học nghĩa là gì?

+ Mặt khác ta cũng có: F = P ⇔ B.I.l.sin 90° = mg

+ Mật độ khối lượng của sợi dây: d = m/l

+ Vậy:

b) Khi dòng điện có chiều từ M đến N thì lực từ F→ có chiều hướng xuống. Do lực căng dây T→ có chiều hướng lên nên: T = P + F = mg + BIl

+ Mật độ khối lượng của sợi dây: d = m/l

+ Vậy:

Xem thêm: Mất hàng trăm triệu đồng cho thầy Cao Anh bắt ma – TintucOnline

+ Vì có hai sợi dây nên lực căng mỗi sợi là T1 = T2 = T/2 = 0,13 (N)

B. Bài tập

Bài 1: Hãy áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều (của một trong ba đại lượng F→, B→, I→) còn thiếu trong các hình vẽ sau đây:

Bài 2: Xác định chiều đường sức từ (ghi tên cực của nam châm)

Bài 3: Một dây dẫn có chiều dài l = 5m, được đặt trong từ trường đều có độ lớn B = 3.10-2 T. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn có giá trị 6A. Hãy xác đinh độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn trong các trường hợp sau đây:

a) Dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ.

b) Dây dẫn đặt song song với các đường sức từ.

c) Dây dẫn hợp với các đường sức từ một góc 45°.

Bài 4: Một đoạn dây thẳng MN dài 6 cm, có dòng điện 5A, 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 hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là bao nhiêu ?

Bài 5: Một dây dẫn mang dòng điện I = 5A, có chiều dài 1m, được đặt vuông góc với cảm ứng từ B = 5.10-3T. Hãy xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn ?

Bài 6: Một đoạn dây dẫn dài 5cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với vecto cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75A. Lực từ tác dụng lên dây có giá trị 3.10-2 N. Hãy xác định cảm ứng từ của từ trường.

Xem thêm  Những tên ở nhà tiếng Anh cho bé trai hay - CURIOOkids

Bài 7: Một dây dẫn thẳng MN chiều dài l, khối lượng của một đơn vị dài của dây là D = 0,04kg/m. Dây được treo bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng và đặt trong từ trường đều có B→ vuông góc với mặt phẳng chứa MN và dây treo, B = 0,04T. Cho dòng điện I qua dây.

a) Định chiều và độ lớn của I để lực căng của các dây treo bằng không.

b) Cho MN = 25cm, I = 16A có chiều từ N đến M. Tính lực căng của mỗi dây.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

  • Lý thuyết Lực từ
  • Trắc nghiệm Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng
  • Dạng 2: Lực từ tác dụng lên 2 dây dẫn song song
  • Trắc nghiệm Lực từ tác dụng lên 2 dây dẫn song song
  • Dạng 3: Lực từ tác dụng lên khung dây
  • Trắc nghiệm Lực từ tác dụng lên khung dây
  • 50 bài tập trắc nghiệm Lực từ có đáp án chi tiết (phần 1)
  • 50 bài tập trắc nghiệm Lực từ có đáp án chi tiết (phần 2)

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 11 tại khoahoc.vietjack.com

  • Hơn 75.000 câu trắc nghiệm Toán 11 có đáp án
  • Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Hóa 11 có đáp án chi tiết
  • Gần 40.000 câu trắc nghiệm Vật lý 11 có đáp án
  • Kho trắc nghiệm các môn khác

Bản quyền nội dung thuộc wonderkidsmontessori.edu.vn

Bài viết liên quan

Tri Thức Cộng Đồng chuyên viết luận văn thạc sĩ tiếng Anh
Học Viện PMS – Đơn vị đào tạo 5S-Kaizen mang tính thực tiễn cao
Cách chỉnh độ rộng của dòng và cột trong word
Cách chỉnh độ rộng của dòng và cột trong word
Từ điển Thành ngữ Tiếng Việt – em ngã, chị nâng là gì?
Từ điển Thành ngữ Tiếng Việt – em ngã, chị nâng là gì?
Vật Lí 8 Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
Vật Lí 8 Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
Bảng chữ cái Tiếng Thái – Gia sư Tâm Tài Đức
Bảng chữ cái Tiếng Thái – Gia sư Tâm Tài Đức
Bộc trực là gì? 6 biểu hiện của người có tính bộc trực – CareerLink
Bộc trực là gì? 6 biểu hiện của người có tính bộc trực – CareerLink
Danh sách các trường THCS ở Hà Nội nên cho con học
Danh sách các trường THCS ở Hà Nội nên cho con học