Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên
Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện. Sơ đồ thí nghiệm được bố trí như hình vẽ, đoạn dây dẫn PQ có trọng lượng P, được treo nằm ngang bởi hai sợi dây dẫn mảnh, nhẹ tại hai điểm M và N. Ban đầu khoá k ngắt, các dây treo có phương thẳng đứng. Đóng khóa k, dòng điện đi qua PQ, khi cân bằng một phần thanh PQ nằm trong từ trường đều giữa hai cực của nam châm, vuông góc với các đường sức từ. Khi đó các dây treo hợp với phương ngang một góc $\theta$. Thay đổi cường độ dòng điện I qua thanh PQ và ghi lại giá trị của góc $\theta$ tương ứng.
| Đúng | Sai | |
|---|---|---|
| a) Đường sức từ giữa hai cực nam châm có phương thẳng đứng, chiều hướng lên. | ||
| b) Cực dương của nguồn điện nối với M và cực âm nối với N. | ||
| c) Lực từ tác dụng lên đoạn dây PQ có độ lớn $F = P.\tan\theta$. | ||
| d) Giá trị $\tan\theta$ tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện I qua đoạn dây. |
Đáp án đúng là: Đ; Đ; S; S
Quảng cáo
+ Sử dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực từ, chiều dòng điện.
+ Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây tại vị trí cân bằng để tìm biểu thức liên hệ giữa lực từ, trọng lượng và góc lệch.
a) Dựa vào hình vẽ, nam châm chữ U có cực Bắc (N) ở phía dưới và cực Nam (S) ở phía trên. Đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam, do đó đường sức từ trong khoảng giữa hai cực có phương thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên.
$\Rightarrow$ a đúng.
b) Khi đóng khóa k, đoạn dây PQ bị lực từ đẩy lệch ra phía ngoài.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ (hướng từ dưới lên) xuyên vào lòng bàn tay (úp tay xuống), ngón cái choãi ra $90^{0}$ chỉ chiều lực từ (hướng ra phía ngoài), khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều dòng điện chạy qua đoạn dây.
Từ đó suy ra dòng điện chạy theo chiều từ P đến Q.
Do đó, dòng điện đi từ nguồn đến điểm M, truyền xuống P, qua Q, lên N và trở về nguồn. Như vậy, M được nối với cực dương và N được nối với cực âm.
$\Rightarrow$ b đúng.
c) Tại vị trí cân bằng, phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây PQ như hình vẽ:
Từ hình vẽ, ta có: $\tan\theta = \dfrac{P}{F}$, suy ra lực từ có độ lớn là $F = \dfrac{P}{\tan\theta} = P.\cot\theta$.
$\Rightarrow$ c sai.
d) Độ lớn lực từ tác dụng lên phần dây dẫn có chiều dài $l$ nằm trong từ trường là $F = B.I.l$. Thay vào hệ thức trên, ta được $\tan\theta = \dfrac{P}{B.I.l}$.
$\left. \Rightarrow\tan\theta \right.$ tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện $I$.
$\Rightarrow$ d sai.
Đáp án cần chọn là: Đ; Đ; S; S
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
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
