Lực từ tương tác từ lên dòng điện là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Lớp 12 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
LỰC TỪ - TƯƠNG TÁC TỪ LÊN DÒNG ĐIỆN
I.TÓM TẮT KIẾN THỨC.
1/ Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có một dòng điện đặt trong từ trường đều
Lực từ do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây thẳng chiều dài l (m) có dòng điện I (A) chạy qua là lực có :
- 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
2 / Lực từ tác dụng lên giữa 2 dây dẫn thẳng dài song song có dòng điện chạy qua .
- Nếu 2 dòng điện chạy cùng chiều 2 dây hút nhau.
- Nếu 2 dòng điện chạy ngược chiều 2 dây đẩy nhau.
- Lực tác dụng có độ lớn :
Trong đó : là cường độ dòng điện chạy qua 2 dây dẫn .
l là chiều dài 2 dây .
d khoảng cách 2 dây .
3/ Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện .
- Nếu mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ khi đó các lực tác dụng lên khung không làm quay khung ( chỉ làm cho khung giãn ra hoặc co lại ) .
- Nếu mặt phẳng khung dây song song với đường cảm ứng từ khi đó xuất hiện ngẫu lực làm khung quay với momen : M = B.I.S. sin với : S : diện tích khung - : là pháp tuyến mặt phẳng khung dây.
II – CÁC DẠNG BÀI TẬP:
Dạng 1 : Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường:
Phương pháp :
- Xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây .
- Xác định các lực khác tác dụng lên đoạn dây.
- Áp dụng định luật II niuton kết quả cần tìm .
BÀI TẬP MINH HỌA.
1. Đoạn dây dẫn chiều dài có dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường đều B,hãy thực hiện các tính toán
a.B= 0,02T ; I = 2A ; =5cm ; =300. Tìm F?
b.B= 0,03T ; F=0,06N ; =10cm ; =450. Tìm I?
c.I = 5A ; =10cm ;F=0,01N; =900. Tìm B?
d.B ; I = 3A ; =15cm ; F= 0N. Tìm hướng và độ lớn của ?
2. 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). Tính góc hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ ?
3. Xác định trong các hình sau:
a. Xác định :
b. Xác định hay :
4. Một đoạn dây dẫn dài 20cm, có dòng điện 0,5A chạy qua đặt trong từ trường đều có B=0,02T. Biết đường sức từ vuông góc với dây dẫn và đều nằm trong mặt phẳng ngang. Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn và phương như thế nào? Đáp án: 2.10-3 (N). có phương thẳng đứng.
5. Một khung dây cường độ 0,5A hình vuông cạnh a=20cm. Từ trường có độ lớn 0,15T có phương vuông góc với mp khung dây, có chiều từ ngoài vào trong. Vẽ hình xác định lực và độ lớn của các lực từ tác dụng lên các cạnh
6.
Một dây dẫn MN có chiều dài , 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= 0,04T. Cho dòng điện I qua dây.
a. Định chiều và độ lớn của I để lực căng của các dây treo bằng 0.
b. Cho MN =25cm, I = 16A có chiều từ N đến M.
Tính lực căng của mỗi dây. Đs: a) M -> N ; 10A b) 0,13N.
7. Đoạn dây dẫn MN có chiều dài l = 20cm, khối lượng m = 10g được treo nằm ngang bằng hai dây mảnh AM, BN. Thanh MN đặt trong từ trường đều thẳng đứng hướng lên với B = 0,5T. Khi cho dòng điện I chạy qua, đoạn dây MN dịch chuyển đến vị trí cân bằng mới, lúc đó hai dây treo AM, BN hợp với phương đứng một góc = 300. Xác định I và lực căng dây treo. Lấy g = 10 m/s2.
8. Giữa hai cực của một nam châm hình móng ngựa có một điện trường đều. thẳng đứng, B=0,5T. Người ta treo một dây dẫn thẳng chiều dài 5cm, khối lượng 5g nằm ngang trong từ trường bằng hai dây dẫn mảnh nhẹ. Tìm góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng khi cho dòng điện I = 2A chạy qua dây. Cho g = 10m/s2. ĐS: 450.
9. Một dây dẫn được uốn gập thành một khung dây có dạng tam giác vuông AMN như hình, đặt khung dây vào từ trường đều như hình.
Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ.
Xác định vectơ lực từ tác dụng
lên các cạnh tam giác. Cho AM=8cm, AN= 6cm , B= 3.10-3T, I = 5A.
ĐS: FNA = 0 ; FAM = 1,2.10-3 N ; FMN = 1,2.10-3 N
10. Hai thanh ray nằm ngang, song song và cách nhau 10cm , đặt trong từ trường đều thẳng đứng, B=0,1T . Một thanh kim loại đặt trên ray và vuông góc với ray. Nối ray với nguồn điện E=12V, r =1, điện trở thanh kim loại, ray và dây nối là R= 5 . Tìm lực từ tác dụng lên thanh kim loại. ĐS: 0,02N
11. Hai thanh ray nằm ngang và cách nhau một khoảng l = 20cm. Một thanh kim loại MN, khối lượng
