Bài 20: Lực Từ – Cảm Ứng Từ

A. Kiến thức về lực từ - cảm ứng từ

I. Phương chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn l, mang dòng điện I đặt trong từ trường đều  có:

• Điểm đặt: là trung điểm của đoạn dây dẫn.
• Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và vectơ .
• Chiều được xác định theo quy tắc bàn tay trái: “Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện, ngón tay cái choãi ra 90^o chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn”

Độ lớn: F = BIl sinα (Định luật Am-pe)

α là góc hợp bởi đoạn dây dẫn và vectơ .

II. Cảm ứng từ

1. Định nghĩa cảm ứng từ:

Đặt một đoạn dây dẫn có độ dài l đủ nhỏ tại một điểm trong từ trường; người ta định nghĩa cảm ứng từ tại điểm đó là thương số . 

Gọi B là kí hiệu của cảm ứng từ, ta có: B =

Cảm ứng từ là đại lượng vectơ, đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ.

2. Vec tơ cảm ứng từ:

• Vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường
• Điểm đặt: tại điểm khảo sát.
• Phương: là phương của nam châm thử nằm cân bằng tại  điểm khảo sát.
• Chiều: là chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử.
• Độ lớn:  B =

III. Nguyên lý chồng chất từ trường

Giả sử ta có hệ n nam châm (hay dòng điện). Tại điểm M, cảm ứng từ chỉ của nam châm thứ nhất là , chỉ của nam châm thứ hai là … chỉ của nam châm thứ n là . Gọi là từ trường của hệ tại M thì: .

B. Bài tập luyện tập lực từ - cảm ứng từ của trường Nguyễn Khuyến

Câu 1: Hình vẽ cho biết đoạn dây dẫn AB và lực từ tác dụng lên đoạn dây đó đều nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Chiều của lực từ và chiều dòng điện đã được chỉ rõ trong hình vẽ, từ đó ta suy ra:

1. Đường sức từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ có chiều từ trái sang phải.
2. Đường sức từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ có chiều từ phải sang trái.
3. Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hướng từ trước ra sau.
4. Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hướng từ sau ra trước.

Câu 2: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay, ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều dòng điện thì chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

1. theo chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay.
2. ngược chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay.
3. cùng chiều với ngón tay cái choãi ra.
4. ngược chiều với ngón tay cái choãi ra.

Câu 3: Người ta xác định chiều của lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện thẳng bằng

1. quy tắc bàn tay phải.
2. quy tắc cái đinh ốc.
3. quy tắc nắm tay phải.
4. quy tắc bàn tay trái.

Câu 4: Chọn câu trả lời sai.

Chiều lực điện từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt vuông góc với đường sức từ sẽ thay đổi khi

1. dòng điện đổi chiều hay cường độ dòng điện thay đổi.
2. từ trường đổi chiều.
3. độ lớn cảm ứng từ thay đổi.
4. dòng điện và từ trường đồng thời đổi chiều.

Câu 5: Trong vùng không gian có từ trường, để xác định hướng của từ trường, người ta thường dùng

1. một kim nam châm nhỏ.
2. một điện tích thử q = + e.
3. một dây nhỏ và ngắn.
4. từ kế.

Câu 6: Xét đoạn dây dẫn có chiều dài l có dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường. Đoạn dây dẫn chịu tác dụng của lực từ F. Khi thay đổi l hoặc I thì F thay đổi nhưng tỉ số nào sau đây không đổi?

Câu 7: Thanh MN dài l = 20 cm có khối lượng 5 g treo nằm ngang bằng hai sợi chỉ mảnh CM và DN. Thanh nằm trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,3 T và nằm vuông góc với thanh có chiều như hình vẽ. Mỗi sợi chỉ treo thanh có thể chịu được lực kéo tối đa là 0,04 N. Lấy gia tốc trọng trường 9,8 m/s². Dòng điện chạy qua thanh MN có cường độ nhỏ nhất là bao nhiêu thì một trong hai sợi chỉ treo thanh bị đứt?

1. I = 0,36 A và có chiều từ M đến N.
2. I = 0,36 A và có chiều từ N đến M.
3. I = 0,52 A và có chiều từ M đến N.
4. I = 0,52 A và có chiều từ N đến M.

Câu 8: Một đoạn dây dẫn dài 15 cm đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 2.10^-4T. Góc giữa dây dẫn và véctơ là = 30⁰. Cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn I = 10 A. Lực điện từ tác dụng vào dây dẫn có độ lớn bằng

1. 15.10^-5 N.
2. 15.10^-4 N.
3. 0,15 N.
4. 1,5 N.

Câu 9: Xác định hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn trong các trường hợp:

Câu 10: Xác định hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn trong các trường hợp:

Giáo viên Biên Soạn: Ngô Thành

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến