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

Mở đầu: Ta đã biết, đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường là cường độ điện trường. Đại lượng nào đặc trưng cho tác dụng lực của từ trường?

Đáp án chuẩn:

Cảm ứng từ. 

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

Câu 1: Mô tả chiều của lực điện tác dụng lên điện tích trong điện trường

Đáp án chuẩn:

Ngược chiều 

Câu 2: Làm thế nào để xác định hướng của lực từ do từ trường tác dụng lên một đoạn dòng điện?

Đáp án chuẩn:

Dụng cụ

- Khung dây dẫn, Nam châm, Lò xo,  Giá treo, Dây dẫn .

Tiến hành

- Lắp đặt các dụng cụ và thực hành thí nghiệm. 

- Quan sát hiện tượng xảy ra với khung dây.

Kết quả

Khi có dòng điện chạy qua khung dây theo chiều từ A đến B, khung dây bị kéo thẳng đứng xuống dưới. 

Câu 3: Trường hợp nào trong Hình 2.4 có lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện? Tìm phương và chiều của lực từ trong trường hợp đó.

Hình 2.4:

Đáp án chuẩn:

Câu 4: Dùng quy tắc bàn tay trái nghiệm lại chiều của lực từ giữa 2 dòng điện thẳng như Hình 2.5.

Đáp án chuẩn:

a) Đúng như chiều trong hình vẽ

b) Đúng như chiều trong hình vẽ

II. CẢM ỨNG TỪ

Câu 5: Trong sơ đồ thí nghiệm ở Hình 2.6, dòng điện đi qua đoạn dây dẫn nằm trong từ trường có thể từ trái sang phải hoặc từ phải sang trái.

Dòng điện đi theo chiều nào thì số chỉ của cân tăng lên so với khi chưa có dòng điện trong khung dây? 

Đáp án chuẩn:

Dòng điện từ trái qua phải.

Câu 6: Tại sao thông qua số chỉ của cân có thể biết độ lớn của lực từ?

Đáp án chuẩn:

Do bản chất của cân là đo lực tác dụng lên đĩa cân mà khi đo khối lượng của đồ vật là lực mà trọng lực của vật tác dụng lên đĩa cân.

Luyện tập : Một dây dẫn dài 50 cm mang dòng điện được đặt vuông góc với một từ trường có B = 5mT

a) Nếu trong mỗi giây có 10¹⁸ electron đi qua tiết diện thẳng của dây dẫn thì cường độ dòng điện là bao nhiêu? (e = 1,6.10^-19  C)

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

Đáp án chuẩn:

a) 0,16 A.

b) 4.10^-4 N

Vận dụng: Thảo luận để xuất phương án với các dụng cụ thực hành ở trường của bạn và thực hiện phương án thí nghiệm để đo cảm ứng từ của dòng điện.

Đáp án chuẩn:

Dụng cụ: Đoạn dây dẫn (1); Nam châm (2); Cân (3).

Phương án thí nghiệm

Thiết kế phương án thí nghiệm đo độ lớn cảm ứng từ bằng các dụng cụ này.

Tiến hành

Bước 1: Lắp đặt các dụng cụ như Hình 2.6.

Bước 2: Đo và ghi chiều dài 1.

Bước 3: Ấn nút hiệu chỉnh để cân chỉ số "0".

Bước 4: Bật nguồn điện. Đo và ghi I và m của cân.

Bước 5: Điều chỉnh biến áp nguồn để. Lặp lại bước 4 vài lần. Tắt nguồn điện.

Kết quả 

- Lấy g = 9,80 m/s²

- Tính độ lớn của cảm ứng từ, Tính sai số. 

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

Mở đầu: Ta đã biết, đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường là cường độ điện trường. Đại lượng nào đặc trưng cho tác dụng lực của từ trường?

Đáp án chuẩn:

Cảm ứng từ. 

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

Câu 1: Mô tả chiều của lực điện tác dụng lên điện tích trong điện trường

Đáp án chuẩn:

Ngược chiều 

Câu 2: Làm thế nào để xác định hướng của lực từ do từ trường tác dụng lên một đoạn dòng điện?

Đáp án chuẩn:

Dụng cụ

- Khung dây dẫn, Nam châm, Lò xo,  Giá treo, Dây dẫn .

Tiến hành

- Lắp đặt các dụng cụ và thực hành thí nghiệm. 

- Quan sát hiện tượng xảy ra với khung dây.

Kết quả

Khi có dòng điện chạy qua khung dây theo chiều từ A đến B, khung dây bị kéo thẳng đứng xuống dưới. 

Câu 3: Trường hợp nào trong Hình 2.4 có lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện? Tìm phương và chiều của lực từ trong trường hợp đó.

Hình 2.4:

Đáp án chuẩn:

Câu 4: Dùng quy tắc bàn tay trái nghiệm lại chiều của lực từ giữa 2 dòng điện thẳng như Hình 2.5.

Đáp án chuẩn:

a) Đúng như chiều trong hình vẽ

b) Đúng như chiều trong hình vẽ

II. CẢM ỨNG TỪ

Câu 5: Trong sơ đồ thí nghiệm ở Hình 2.6, dòng điện đi qua đoạn dây dẫn nằm trong từ trường có thể từ trái sang phải hoặc từ phải sang trái.

Dòng điện đi theo chiều nào thì số chỉ của cân tăng lên so với khi chưa có dòng điện trong khung dây? 

Đáp án chuẩn:

Dòng điện từ trái qua phải.

Câu 6: Tại sao thông qua số chỉ của cân có thể biết độ lớn của lực từ?

Đáp án chuẩn:

Do bản chất của cân là đo lực tác dụng lên đĩa cân mà khi đo khối lượng của đồ vật là lực mà trọng lực của vật tác dụng lên đĩa cân.

Luyện tập : Một dây dẫn dài 50 cm mang dòng điện được đặt vuông góc với một từ trường có B = 5mT

a) Nếu trong mỗi giây có 10¹⁸ electron đi qua tiết diện thẳng của dây dẫn thì cường độ dòng điện là bao nhiêu? (e = 1,6.10^-19  C)

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

Đáp án chuẩn:

a) 0,16 A.

b) 4.10^-4 N

Vận dụng: Thảo luận để xuất phương án với các dụng cụ thực hành ở trường của bạn và thực hiện phương án thí nghiệm để đo cảm ứng từ của dòng điện.

Đáp án chuẩn:

Dụng cụ: Đoạn dây dẫn (1); Nam châm (2); Cân (3).

Phương án thí nghiệm

Thiết kế phương án thí nghiệm đo độ lớn cảm ứng từ bằng các dụng cụ này.

Tiến hành

Bước 1: Lắp đặt các dụng cụ như Hình 2.6.

Bước 2: Đo và ghi chiều dài 1.

Bước 3: Ấn nút hiệu chỉnh để cân chỉ số "0".

Bước 4: Bật nguồn điện. Đo và ghi I và m của cân.

Bước 5: Điều chỉnh biến áp nguồn để. Lặp lại bước 4 vài lần. Tắt nguồn điện.

Kết quả 

- Lấy g = 9,80 m/s²

- Tính độ lớn của cảm ứng từ, Tính sai số.