Cách xác định chiều của lực điện từ cực hay
Cách xác định chiều của lực điện từ cực hay
Với Cách xác định chiều của lực điện từ cực hay Vật Lí lớp 9 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí 9.
Phương pháp
Học sinh cần nhớ và nắm được kiến thức về lực điện từ và quy tắc bàn tay trái.
1. Lực điện từ
Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường, không song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ
2. Quy tắc bàn tay trái
- Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90o chỉ chiều của lực điện từ.
Cho biết kí hiệu (+) chỉ dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng trang giấy và có chiều đi từ phía trước ra phía sau, kí hiệu (.) chỉ dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng trang giấy và có chiều từ phía sau ra phía trước.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1 : An đặt khung dây dẫn vào giữa hai cực Nam châm sao cho mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ (hình vẽ). Sau đó An nối nối khung dây với nguồn điện và dòng điện chạy qua khung dây dẫn có chiều như trên hình. Ở vị trí này của khung dây, thì khung dây có quay không? Tại sao?
Hướng dẫn giải:
Khung dây không quay
Các lực từ tác dụng lên khung dây được biểu diễn bằng mũi tên màu xanh như hình vẽ. Cặp lực này chỉ có tác dụng kéo dãn khung chứ không có tác dụng làm quay.
Ví dụ 2 : Theo qui tắc bàn tay trái thì chiều từ cổ tay ngón tay giữa hướng theo:
A. Chiều đường sức từ.
B. Chiều dòng điện.
C. Chiều của lực điện từ.
D. Chiều của cực Nam, Bắc địa lý.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Chiều từ cổ tay đến tay giữa hướng theo chiều dòng điện.
Ví dụ 3 : Phương của lực điện từ và đường sức từ như thế nào? Hãy giải thích.
Hướng dẫn giải:
Lực điện từ và đường sức từ có phương vuông góc với nhau. Vì theo quy tắc bàn tay trái thì đường sức từ vuông góc với lòng bàn tay trái, như vậy đồng thời cũng vuông góc với ngón tay cái (chỉ lực từ). Nên lực điện từ và đường sức từ có phương vuông góc với nhau.
Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Câu 1: Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào:
A. Chiều của dòng điện qua dây dẫn.
B. Chiều đường sức từ qua dây dẫn.
C. Chiều chuyển động của dây dẫn.
D. Chiều của dòng điện trong dây dẫn và chiều của đường sức từ.
Đáp án D
Vì chiều của lực từ phụ thuộc vào chiều của dòng điện và đường sức từ.
Câu 2: Qui tắc bàn tay trái dùng để xác định:
A. Chiều của lực điện từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường.
B. Chiều dòng điện chạy trong ống dây.
C. Chiều đường sức từ của thanh nam châm.
D. Chiều đường sức từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng.
Đáp án A
Qui tắc bàn tay trái dùng để xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường
Câu 3: Một khung dây dẫn hình vuông có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường của nam châm. Lực từ sẽ làm cho khung dây quay khi:
A. Mặt phẳng khung đặt vuông góc với các đường sức từ.
B. Mặt phẳng khung đặt không song song với các đường sức từ.
C. Mặt phẳng khung đặt không vuông góc với các đường sức từ.
D. Mặt phẳng khung đặt song song với các đường sức từ.
Đáp án C
Chỉ cần khung dây đặt không vuông góc với đường sức từ thì lực điện từ tác dụng lên khung dây sẽ làm khung dây quay.
Câu 4: Áp dụng qui tắc bàn tay trái để xác định lực điện từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua (hình dưới) có chiều:
A. Từ phải sang trái.
B. Từ trái sang phải.
C. Từ trên xuống dưới.
D. Từ dưới lên trên.
Đáp án D
Do dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng trang giấy và có chiều đi từ phía trước ra phía sau (kí hiệu dấu +). Theo quy tắc bàn tay trái thì chiều của lực điện từ sẽ hướng từ dưới lên trên.
Câu 5: Hãy chọn câu phát biểu sai trong các câu sau:
A. Đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường và cắt các đường sức từ thì có lực từ tác dụng lên nó
B. Qui tắc bàn tay trái dùng để xác định chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường.
C. Khung dây có dòng điện sẽ quay trong từ trường khi mặt phẳng khung đặt vuông góc với các đường sức từ
D. Khung dây có dòng điện sẽ quay trong từ trường khi mặt phẳng khung đặt không vuông góc với các đường sức từ.
Đáp án C
Khi mặt phẳng khung dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ thì các lực từ tác dụng lên khung dây chỉ có tác dụng kéo dãn khung chứ không có tác dụng làm quay.
Bài tập vận dụng
Câu 6 : Dòng điện trong đoạn dây dẫn dưới đây có chiều như thế nào? Hãy nêu cách xác định chiều dòng điện trong dây dẫn.
Dòng điện hướng từ sau đến trước
Đặt lòng bàn tay trái hứng các đường sức từ, ngón tay cái chỉ hướng xuống dưới thì chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều dòng điện. Như vậy dòng điện hướng từ sau đến trước
Câu 7 : Một dây dẫn được đặt giữa hai cực của nam châm. Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn được mô tả như trên hình vẽ. Cực A, B của nam châm là cực gì?
A là cực Nam, B là cực Bắc
Đặt bàn tay trái sao cho cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện, ngón tay cái choãi ra theo hướng lực F. Lúc ấy thấy lòng bàn tay úp xuống dưới, nên B là cực Bắc, A là cực Nam
Câu 8 : Một dây dẫn được đặt giữa hai cực của nam châm. Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn được mô tả như trên hình vẽ. Cực X của nam châm là cực gì?
Đặt bàn tay trái sao cho cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện (hướng từ sau ra trước), ngón tay cái choãi ra theo hướng lực F. Lúc ấy thấy lòng bàn tay úp xuống dưới, nên X là cực Nam
Câu 9 : Người ta dùng hai sợi chỉ mảnh để treo một đoạn dây dẫn vào giữa hai cực của nam châm như trên hình vẽ. Khi cho dòng điện I (có chiều như hình vẽ) đi qua dây dẫn thì dây dẫn sẽ như thế nào?
Dây dẫn sẽ bị đẩy vào phía trong nam châm
Vì theo quy tắc bàn tay trái thì lực điện từ tác dụng lên dây dẫn có chiều như hình vẽ. Dây dẫn sẽ bị đẩy vào phía trong nam châm
Câu 10 : Người ta dùng hai sợi chỉ mảnh để treo một đoạn dây dẫn vào giữa hai cực của nam châm như trên hình vẽ. Khi cho dòng điện I đi qua dây dẫn thì dây dẫn thì thấy dây dẫn bị đẩy ra phía ngoài nam châm. Chiều của dòng điện qua dây dẫn là chiều nào? Giải thích.
Dòng điện có chiều từ trước ra sau
Theo quy tắc bàn tay trái. Ta đặt lòng bàn tay hướng về cực Bắc của nam châm, ngón tay chái choãi ra phía ngoài, thì thấy chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều từ trước ra sau. Đó là chiều dòng điện qua dây dẫn
