Chương IV: Từ Trường – Vật Lý Lớp 11
Bài 20: Lực Từ – Cảm Ứng Từ
Như các em đã được học ở chương I, chúng ta đều biết đặc trưng cho tác dụng của điện trường là cường độ điện trường. Vậy, đại lượng nào sẽ đặc trưng cho tác dụng của từ trường? Để đi tìm câu trả lời cho câu hỏi vừa rồi, mời các em theo dõi nội dung bài học bài 20 lực từ và cảm ứng từ này nhé. Tham khảo ngay thôi.
Tóm Tắt Lý Thuyết
I. Lực Từ
1. Từ trường đều
Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau; các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau.
Từ trường đều có thể được tạo thành giữa 2 cực của một nam châm hình chữ U.
2. Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện
M1M2 = L vuông góc với các đường sức từ M1M2 được treo nằm ngang nhờ hai dây dẫn mảnh cùng độ dài
O1M1 = O2M2, O1 và O2 được giử cố định.
* Khi chưa có dòng điện I chạy qua M1M2 thì O1M1 và O2M2 có phương thẳng đứng do tác dụng của trọng lực của M1M2 cân bằng với tác dụng của lực căng.
Khi cho dòng điện I chạy qua M1M2 theo chiều từ
M1 → M2 thì xuất hiện lực từ F tác dụng lên M1M2.
* \(\vec{F} ⊥ M1M2\) và vuông góc với đường sức từ.
Kết quả: \(\vec{F}\) có phương nằm ngang và có chiều như hình bên
Nhận xét:
* Lực \(\vec{F}\) có cường độ được xác định bởi công thức: F = mg tan
* Hướng dòng điện I, hướng của từ trường B và hướng của lực F tạo thành một tam diện thuận.
* Quy tắc bàn tay trái: Để lòng bàn tay trái sao cho B hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của I, khi đó chiều ngón cái choải ra chỉ chiều của F.
II. Cảm Ứng Từ
1. Cảm ứng từ \(\vec{B}\)
Véc tơ cảm ứng từ \(\vec{B}\) tại một điểm có:
– Hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
– Độ lớn là: \(B = \frac{F}{Il}\)
- F: Lực từ tác dụng (N)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- l: Chiều dài đoạn dây dẫn (m)
2. Đơn vị cảm ứng từ
Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ là Tesla (ký hiệu: T).
3. Biểu thức tổng quát của lực từ \(\vec{F}\) theo \(\vec{B}\):
Lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện IL đặt trong từ trường đều, cảm ứng từ \(\vec{B}\):
* Có điểm đặt tại trung điểm L.
* Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dung dịch \(\vec{l}\) và \(\vec{B}\).
* Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.
* Có độ lớn F = BIl sinα.α = (l, B)
Các Bài Tập & Lời Giải Bài Tập SGK Bài 20 Lực Từ – Cảm Ứng Từ
Hướng dẫn làm các bài tập sgk bài 20 lực từ cảm ứng tư chương 4 vật lý lớp 11. Bài học giúp các bạn tìm hiểu lực từ và cảm ứng từ và giải các bài tập liên quan.
Bài Tập 1 Trang 128 SGK Vật Lý Lớp 11
Phát biểu các định nghĩa:
– Từ trường đều
– Lực từ
– Cảm ứng từ
>> Xem: lời giải bài tập 1 trang 128 sgk vật lý 11
Bài Tập 2 Trang 128 SGK Vật Lý Lớp 11
Phát biểu định nghĩa đơn vị tesla.
>> Xem: lời giải bài tập 2 trang 128 sgk vật lý 11
Bài Tập 3 Trang 128 SGK Vật Lý Lớp 11
So sánh lực điện và lực từ.
>> Xem: lời giải bài tập 3 trang 128 sgk vật lý 11
Bài Tập 4 Trang 128 SGK Vật Lý Lớp 11
Phát biểu nào sau đây là sai?
Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện
A. Vuông góc với phần tử dòng điện.
B. Cùng hướng với từ trường.
C. Tỉ lệ cường độ dòng điện.
D. Tỉ lệ với cảm ứng từ.
>> Xem: lời giải bài tập 4 trang 128 sgk vật lý 11
Bài Tập 5 Trang 128 SGK Vật Lý Lớp 11
Phát biểu nào dưới đây là đúng?
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường
A. Vuông góc với đường sức từ.
B. Nằm theo hướng của đường sức thừ.
C. Nằm theo hướng của lực từ.
D. Không có hướng xác định.
>> Xem: lời giải bài tập 5 trang 128 sgk vật lý 11
Bài Tập 6 Trang 128 SGK Vật Lý Lớp 11
Phần tử dòng điện \(I\overrightarrow{l}\) nằm trong từ trường đều có các đường sức từ thẳng đứng. Phải đặt \(I\overrightarrow{l}\) như thế nào để cho lực từ.
a) Nằm ngang?
b) Bằng 0?
>> Xem: lời giải bài tập 6 trang 128 sgk vật lý 11
Bài Tập 7 Trang 128 SGK Vật Lý Lớp 11
Phần tử dòng điện \(\)\(I\overrightarrow{l}\) được treo nằm ngang trong một từ trường đều. Hướng và độ lớn của cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) phải như thế nào để lực từ cân bằng với trọng lực \(m\overrightarrow{g}\) của phần tử dòng điện?
>> Xem: lời giải bài tập 7 trang 128 sgk vật lý 11
Lời kết: Qua nội dung bài học bài 20 lực từ và cảm ứng từ này, các em cần nắm một số mục tiêu của bài học như sau:
– Đầu tiên các em cần phải phát biểu được dịnh nghĩa véc tơ cảm ứng từ, đơn vị của cảm ứng từ.
– Sau đó mô tả được một số thí nghiệm xác định véc tơ cảm ứng từ.
– Cần phải phát biểu định nghĩa phần tử dòng điện.
– Sau cùng là nắm được các quy tắc xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện.
Như vậy các em vừa điểm qua một số nội dung quan trọng của bài học bài 20 lực từ cảm ứng từ chương IV. Nội dung bài học kèm theo đó là những lời giải bài tập sách giáo khoa chi tiết mới nhất dành cho các bạn, chúc các bạn hoàn thành nội dung bài học tốt nhất, và có kết quả tốt trong kỳ thi sắp tới nhé.
Trả lời