Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK2 - Trạm 2 - Ngày 28-29/03/2026 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi

Một nhóm học sinh sử dụng thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn

Câu hỏi số 950643:
Vận dụng

Một nhóm học sinh sử dụng thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ $B$.

Trong đó:

+ Khung dây (3) gồm $N$ vòng dây, chiều dài cạnh dưới là $L$ được đặt sao cho cạnh này nằm trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U (4).

+ Đòn cân (11) được gắn với khung dây và lực kế (13). Lực kế được tích hợp vít điều chỉnh để thay đổi độ cao của thân lực kế.

+ Đoạn dây (14) có chiều dài không đổi, một đầu gắn với móc lực kế, đầu còn lại gắn với chốt cố định trên mặt hộp.

+ Thước đo góc (9) để xác định góc xoay của khung.

Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh cho đòn cân nằm ngang. Ghi lại số chỉ $F_{1}$ của lực kế. Sau đó họ thực hiện như sau:

- Giai đoạn 1: Điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ khi xuất hiện (thước đo góc chỉ vạch số 0). Cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống. Khi khung dây dừng lại, họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang. Ghi lại số chỉ của lực kế $F_{2}$ và cường độ dòng điện $I$qua khung dây ở ampe kế.

- Giai đoạn 2: Ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch $60^{0}$ (đòn cân nằm ngang). Sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là $F_{3}$, họ nhận thấy $F_{3} < F_{2}$.

Đúng Sai
a) Giá trị của $B$ cần đo được tính theo công thức $B = \dfrac{F_{2} - F_{1}}{I.L}$
b) Số chỉ của lực kế là độ lớn của lực từ tác dụng lên khung dây.
c) Trong giai đoạn 1, khi khung dây dịch chuyển thì thước đo góc luôn chỉ vạch số 0, chứng tỏ lực từ tác dụng lên khung dây có phương thẳng đứng.
d) Giá trị $F_{3} < F_{2}$, chứng tỏ lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nằm ngang đặt trong từ trường phụ thuộc vào góc hợp bởi hướng của vector cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ và hướng của dòng điện chạy trong đoạn dây.

Đáp án đúng là: S; S; Đ; Đ

Quảng cáo

Câu hỏi:950643
Phương pháp giải

- Độ chênh lệch số chỉ của lực kế bằng độ lớn của lực từ tác dụng lên khung dây.

- Lực từ: $F = N.BIL.\sin\alpha$.

- Phân tích lực tác dụng lên khung dây trong các giai đoạn trước và sau khi cấp dòng điện để tìm ra độ lớn và đặc điểm của lực từ.

Giải chi tiết

a) Khung dây gồm N vòng dây nên lực từ tổng hợp tác dụng lên phần cạnh dưới của khung dây (chiều dài L) khi đặt vuông góc với đường sức từ là $F_{t} = NBIL$.

Khi cân bằng ở giai đoạn 1, lực từ làm khung dịch chuyển xuống nên cùng chiều với trọng lực.

$\Rightarrow$ Độ tăng số chỉ của lực kế chính là độ lớn của lực từ:

$\left. F_{2} - F_{1} = F_{t} = NBIL\Rightarrow B = \dfrac{F_{2} - F_{1}}{NIL} \right.$

→ a sai.

b) Số chỉ lực kế ($F_{1},F_{2},F_{3}$) bao gồm cả trọng lượng của hệ thống khung dây và đòn cân.

→ b sai.

c) Khi thước đo góc ở vạch số 0, mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ nằm ngang. Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên cạnh nằm ngang của khung dây sẽ có phương thẳng đứng (hướng xuống như đề bài mô tả). Việc khung dây chỉ dịch chuyển theo phương đứng mà không bị xoay lệch khỏi vạch số 0 chứng tỏ lực này hoàn toàn có phương thẳng đứng.

→ c đúng.

d) Khi xoay khung dây đi một góc $60^{0}$, góc $\alpha$ giữa dòng điện và cảm ứng từ thay đổi (không còn là $90^{0}$ như lúc đầu). Vì $F = NBIL\sin\alpha$, khi $\sin\alpha$ giảm thì lực từ giảm, dẫn đến $F_{3}$ (số chỉ lúc sau) nhỏ hơn $F_{2}$ (số chỉ lúc lực từ cực đại). Điều này chứng minh lực từ phụ thuộc vào góc giữa dòng điện và từ trường.

→ d đúng.

Đáp án cần chọn là: S; S; Đ; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com