Bài 4: Đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật có dòng điện chạy qua trong từ trường sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ chiều như hình vẽ thì lực từ có tác dụ[r]
Trang 1TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN THẲNG SONG SONG -
MOMEN NGẪU LỰC TỪ
I PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1 Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện có:
- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây đang xét
- Phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn
- Chiều hướng vào nhau nếu 2 dòng điện cùng chiều, hướng ra xa nhau nếu hai dòng
điện ngược chiều
- Độ lớn :
r
I I
10
= l: Chiều dài đoạn dây dẫn, r Khoảng cách giữa hai dây dẫn
2 Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều B nằm trong mặt phẳng khung
dây:
M = N.B.I.S
Trong đó:
N Q
P
M
I 1
I 2
F
C
D
M : Momen ngẫu lực từ (N.m)
I: Cường độ dòng điện (A)
B: Từ trường (T)
S: Diện tích khung dây(m 2 )
Trang 2II VÍ DỤ MINH HỌA
Một khung dây hình chữ nhật, kích thước 30 cm x 20 cm, được đặt trong một từ trường đều
có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây và có cảm ứng từ là 0,1 T Cho dòng điện có
cường độ 5A chạy qua khung dây dẫn này Xác định lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây
A 0 N
B 0,15 N
C 0,1 N
D 0,5 N
Giải
Đáp án: A
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được hướng của lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của
khung dây như hình vẽ
- Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh l1 = 30 cm: F1=F2 và ngược chiều
- Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh l2 = 20cm: F3=F4 và nguọc chiều
Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây: F1+F2+F3+F4=0
III BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Đáp án nào sau đây đúng khi nói về tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song:
A cùng chiều thì đẩy nhau
B cùng chiều thì hút nhau
Trang 3D cùng chiều thì đẩy, ngược chiều thì hút
Bài 2: Chọn một đáp án sai :
A Khi một dây dẫn có dòng điện đặt song song với đường cảm ứng từ thì không chịu tác dụng bởi lực từ
B Khi dây dẫn có dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên dây
dẫn là cực đại
C.Giá trị cực đại của lực từ tác dụng lên dây dẫn dài l có dòng điện I đặt trong từ trường đều B
là Fmax = IBl
D.Khi dây dẫn có dòng điện đặt song song với đường cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên dây là
Fmax = IBl
Bài 3: Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 4 lần thì lực
từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên:
A 8 lần B 4 lần
C 16 lần D 24 lần
Bài 4: Đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật có dòng điện chạy qua trong
từ trường sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ
chiều như hình vẽ thì lực từ có tác dụng gì:
A lực từ làm dãn khung
B lực từ làm khung dây quay
C lực từ làm nén khung
D lực từ không tác dụng lên khung
Bài 5: Khung dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều chịu tác dụng của ngẫu lực từ
khi:
A mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ
B mặt phẳng khung song song với các đường cảm ứng từ
Trang 4C mặt phẳng khung hợp với đường cảm ứng từ một góc 0< α < 900
D mặt phẳng khung ở vị trí bất kì
Bài 6: Một đoạn dây dẫn dài 5cm đặt trong từ trường đều vuông góc với véctơ cảm ứng từ
Dòng điện có cường độ 0,75A qua dây dẫn thì lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn là 3.10
-3N Cảm ứng từ của từ trường có giá trị:
A 0,8T B 0,08T
C 0,16T D 0,016T
Bài 7: Một đoạn dây dài l đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T hợp với đường cảm
ứng từ một góc 300 Dòng điện qua dây có cường độ 0,5A, thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là
4.10-2N Chiều dài đoạn dây dẫn là:
A 32cm B 3,2cm
C 16cm D 1,6cm
Bài 8: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD có các cạnh AB = 10cm, BC = 20cm, đặt trong
từ trường đều, mặt phẳng khung song song với các đường cảm ứng từ Mômen lực từ tác
dung lên khung bằng 0,02N.m, biết dòng điện chạy qua khung bằng 2A Độ lớn cảm ứng từ là:
C 0,05T D 0,2T
Bài 9: Một khung dây dẫn hình chữ nhật diện tích 20cm2 đặt trong từ trường đều có cảm ứng
từ B = 4.10-4T Khi cho dòng điện 0,5A chạy qua khung thì mômen lực từ cực đại tác dụng lên
khung là 0,4.10-4N.m Số vòng dây trong khung là:
A 10 vòng
B 20 vòng
C 200 vòng
D 100 vòng
Bài 10: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 10cm, BC = 5cm, gồm 20 vòng
dây nối tiếp nhau có thể quay quanh cạnh AB thẳng đứng, dòng điện 1A đi qua mỗi vòng dây
và hệ thống đặt trong từ trường đều B = 0,5T sao cho véctơ pháp tuyến của khung hợp với
Trang 5A 25.10-3N.m
B 25.10-4N.m
C 5.10-3N.m
D 50.10-3N.m
ĐÁP ÁN
Trang 6Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức
Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí