Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân. Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là 15 cm. Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 450 g. Khi có dòng điện cường độ 0,4 A chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 449,2 g. Lấy g = 10 m/s2. Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có một lực tác dụng vào cân theo chiều thẳng đứng lên trên.
b) Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ tác dụng lên đoạn dây và có chiều hướng lên.
c) Dòng điện trong dây có chiều từ trái sang phải.
d) Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm xấp xỉ 0,133 T.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
"Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có một lực tác dụng vào cân theo chiều thẳng đứng lên trên": Đúng. Số chỉ của cân giảm, chứng tỏ đã có một lực tác dụng vào cân theo chiều hướng lên.
"Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ tác dụng lên đoạn dây và có chiều hướng lên": Sai. Do lực tác dụng vào cân hướng lên nên theo định luật III Newton, lực tác dụng lên đoạn dây hướng xuống.
"Dòng điện trong dây có chiều từ trái sang phải": Sai. Do theo quy tắc bàn tay trái, chiều dòng điện trong dây dẫn hướng từ phải sang trái.
"Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm xấp xỉ 0,133 T": Đúng.
Vì dòng điện vuông góc với từ trường lên nên θ = 90o, độ lớn cảm ứng từ giữa các cực nam châm là
\(B=\dfrac{F}{IL}=\dfrac{mg}{IL}=\dfrac{\left( 450-449,2 \right){{.10}^{-3}}.10}{0,4.0,15}\approx 0,133\) T.
Bộ Đề Kiểm Tra Giữa Học Kì II - Vật Lí 12 - Cánh Diều - Đề Số 01 được biên soạn bám sát chương trình học. Các đề thi tập trung vào các chủ đề trọng tâm của từ trường. Tài liệu giúp học sinh ôn tập hiệu quả, nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng giải bài tập và chuẩn bị tốt cho kỳ thi giữa học kỳ II.
Câu hỏi liên quan
Treo một đoạn dây dẫn có chiều dài \(L~=~5~\text{cm}\), khối lượng\(~m~=~5\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B~=~0,5\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\) và dòng điện chạy qua dây dẫn là có cường độ \(I~=~2~\text{A}\), chiều dòng điện như hình bên. Lấy \(g=10~\text{m}/{{\text{s}}^{2}}\).
Lực từ tác dụng vào đoạn dây mang dòng điện có chiều
Cho một dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường giữa hai cực của nam châm như hình. Lực từ tác dụng lên dây dẫn có chiều hướng về
Độ lớn của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng dài 0,2 m, mang dòng điện 0,5 A và được đặt song song với các đường sức từ của từ trường đều có B = 50 mT bằng
Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song với nhau và cách nhau 10 cm trong không khí. Dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ là \({{I}_{1}}=1\) A; \({{I}_{2}}=5\) A.
Lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 2 m của mỗi dây là bao nhiêu miliniutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Thanh kim loại dẫn điện có thể lăn không ma sát dọc theo hai đoạn dây dẫn trần không nhiễm từ và được nối vào nguồn điện tạo thành mạch điện như hình vẽ bên. Khi đóng công tắc K, thanh kim loại sẽ
Nước biển chứa các ion chlorine mang điện âm và ion sodium mang điện dương. Khi những hạt tích điện này di chuyển cùng với nước trong các dòng chảy mạnh, chúng chịu tác dụng của từ trường Trái Đất. Lực từ này làm tách các hạt mang điện trái dấu ra xa nhau, điều này dẫn đến hình thành một điện trường giữa hai loại hạt. Trạng thái cân bằng sẽ được thiết lập khi lực từ và lực điện có độ lớn bằng nhau. Xét một dòng nước biển chuyển động theo chiều nam bắc với tốc độ \(3,5 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\), ở đó cảm ứng từ của Trái Đất có độ lớn là 50 \(\mu \mathrm{T}\) và có hướng chếch một góc \(\alpha=60^{\circ}\) so với phương ngang. Biết độ lớn của lực từ tác dụng lên hạt mang điện \(q\) chuyển động với vận tốc \(v\) tạo một góc \(\alpha\) với hướng của từ trường có cảm ứng từ \(B\) là \(F=|q| v B \sin \alpha\); điện tích nguyên tố là \(|\mathrm{e}|=1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}\).
Độ lớn của lực từ tác dụng lên ion này là:
Người ta dùng một dây dẫn thẳng dài để truyền tải dòng điện xoay chiều từ trạm phát về nơi dân cư. Cường độ dòng điện cực đại trong dây dẫn là 50 A.
Tại khu vực dây dẫn đi qua, cảm ứng từ của từ trường Trái Đất có độ lớn \(\mathrm{B}=2 \cdot 10^{-4} \mathrm{~T}\) tạo với dây dẫn một góc \(30^{\circ}\). Khi đó lực từ do từ trường Trái Đất tác dụng lên mỗi mét chiều dài dây dẫn là \(\mathrm{x} \cdot 10^{-3} \mathrm{~N}\), giá trị của x là bao nhiêu?
Xét một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài L=2 m, có dòng điện \(I=0,8\) A chạy qua được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B={{2.10}^{-2}}\) T. Biết chiều dòng điện hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 50o, độ lớn của lực từ trong trường hợp này xấp xỉ bằng
Một đoạn dây dẫn tải điện dài 36,0 m, nằm ngang có dòng điện 22,0 A chạy qua theo chiều từ Tây sang Đông. Giả sử tại vị trí này, từ trường Trái Đất nằm ngang và chiều từ Nam lên Bắc với độ lớn 0,5.10-4 T.
Độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn tải điện đó lần lượt là
Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 20,0 m được đặt nằm ngang sao cho dòng điện trong đoạn dây dẫn chạy từ đông sang tây với cường độ 20,0 A. Ở vị trí đang xét, từ trường Trái Đất có cảm ứng từ nằm ngang, hướng từ nam lên bắc và có độ lớn 0,500.10-4 T. Tìm độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây.
Một dây dẫn thẳng dài l=1 m đặt trong từ trường đều có độ lớn \(B=0,3\) T. Dòng điện chạy qua dây có cường độ I=4 A. Góc giữa dây dẫn và từ trường là 30o.
Hai dây dẫn thẳng dài được đặt song song với nhau, cách nhau r = 5 mm, mỗi dây dài 1 m mang dòng điện 5 A ngược chiều nhau. Lực từ do dây dẫn này tác dụng lên dây dẫn kia bằng
Xét đoạn dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện đặt trong từ trường đều theo phương vuông góc với đường sức từ. Hình vẽ nào dưới đây biểu diễn đúng phương, chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn?
Một dây dẫn thẳng nằm ngang có dòng điện \(I=16\) A chạy qua theo hướng từ Tây sang Đông. Tại vị trí này, cảm ứng từ \(\vec{B}\) của từ trường Trái Đất có phương nằm ngang và hướng về phía Bắc. Lực từ tác dụng lên 1 m chiều dài của đoạn dây là \(F=0,6 \mathrm{mN}\). Độ lớn của \(\vec{B}\) là:
Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Một thanh kim loại có khối lượng \(m=50 \mathrm{~g}\) có thể trượt với ma sát không đáng kể trên hai thanh ray song song nằm ngang cách nhau một khoảng \(d=4 \mathrm{~cm}\). Đường ray nằm trong một từ trường đều thẳng đứng có độ lớn \(B=0,3 \mathrm{~T}\) và có hướng như hình bên. Tại thời điểm \(t=0 \mathrm{~s}\), điện kế G được kết nối với thanh ray, tạo ra dòng điện không đổi \(I=2 \mathrm{~A}\) (có chiều như hình) trong dây và thanh ray (kể cả khi dây chuyển động). Biết ban đầu thanh đứng yên.
Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện chạy qua. Trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn, lấy ba điểm A, B, C cùng nằm trên đường thẳng cắt dây dẫn tại P sao cho C là trung điểm của AB như hình vẽ. Từ trường của dòng điện gây ra tại A và B có độ lớn cảm ứng từ lần lượt là \({{\text{B}}_{\text{A}}}={{6.10}^{-4}}\) T và \({{\text{B}}_{\text{B}}}={{3.10}^{-4}}\) T. Biết độ lớn cảm ứng từ tại điểm nằm trong từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, cách dây dẫn một khoảng r (m) được xác định bằng biểu thức \(\text{B}={{2.10}^{-7}}.\frac{\text{I}}{\text{r}}\) (T). Độ lớn cảm ứng từ tại điểm C là
Trên một số quốc lộ, bạn có thể thấy các đường dây điện cao áp thuộc hệ thống truyền tải điện quốc gia, thường vận hành ở mức điện áp 220 kV hoặc 500 kV , phục vụ việc cung cấp điện cho các khu vực lân cận. Các trụ điện cao áp được xây dựng kiên cố, có chiều cao từ \(40-50\) mét để đảm bảo an toàn và tránh ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
Giả sử tại vị trí khảo sát, từ trường Trái Đất là \(5 \cdot 10^{-5} \mathrm{~T}\). Xét một đoạn dây dẫn có chiều dài 500 m tại đoạn có dòng điện xoay chiều cực đại 100 A xem như vuông góc với từ trường của Trái Đất, thì tổng lực từ cực đại do từ trường Trái Đất tác dụng lên toàn bộ chiều dài dây dẫn là bao nhiêu Newton? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).
Một đoạn dây dài 2,0 m mang dòng điện 0,60 A được đặt trong vùng từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,50 T, theo phương song song với phương của cảm ứng từ. Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là:
Máy quang phổ khối Bainbridge có sơ đồ như hình bên là một thiết bị dùng để xác định khối lượng nguyên tử. Các nguyên tử bị mất electron trở thành các ion dương. Một chùm ion dương tạo ra từ ống phóng điện được đi vào bộ chọn vận tốc. Bộ chọn vận tốc bao gồm hai tấm phẳng song song \({{P}_{1}}\) và \({{P}_{2}}\) tạo ra điện trường đều có cường độ \(\vec{E}\) và một nam châm điện tạo ra từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec{B}\), trong đó \(\vec{E}\) và \(\vec{B}\) vuông góc với nhau và vuông góc với hướng bay của chùm ion dương. Chỉ những ion không bị lệch quỹ đạo trong bộ chọn vận tốc mới được thoát ra và đi vào buồng từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec{B}'\) theo phương vuông góc với đường sức từ. Các ion này chuyển động theo các quỹ đạo là các nửa đường tròn. Các ion có khối lượng khác nhau có bán kính quỹ đạo khác nhau và tạo ra các vạch tối trên tấm kính ảnh. Khoảng cách giữa lỗ mở \(S\) của buồng và vị trí của vạch tối chính là đường kính \(2R\) của quỹ đạo của ion
Một đoạn dây dẫn dài 50 cm mang dòng điện 10 A được đặt trong từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với đoạn dây dẫn. Biết lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là 0,3 N. Độ lớn cảm ứng từ của từ trường đều bằng