Đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật mang dòng điện có cường độ I trong từ trường đều có vector cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Hình nào trong các hình dưới đây thể hiện đúng vector lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Sử dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được phương và chiều của lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây như hình vẽ bên.
Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều được xác định bởi biểu thức:
\(\text{F}=\text{BI}\ell .\sin \left( \text{\vec{B}};\ell \right)\)
Mà: cường độ dòng điện chạy trong các cạnh của khung dây bằng nhau; \({{\ell }_{\text{AB}}}={{\ell }_{\text{CD}}}\), \({{\ell }_{\text{BC}}}={{\ell }_{\text{DA}}}\) và \({{\ell }_{\text{AB}}}>{{\ell }_{\text{BC}}}\); \({{\ell }_{\text{CD}}}>{{\ell }_{\text{DA}}}\).
Suy ra: \({{\text{F}}_{1}}={{\text{F}}_{3}}\); \({{\text{F}}_{2}}={{\text{F}}_{4}}\) và \({{\text{F}}_{1}}>{{\text{F}}_{2}}\); \({{\text{F}}_{3}}>{{\text{F}}_{4}}\).
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2025 - Vật Lí - Bộ Đề 05 là tài liệu ôn tập quan trọng dành cho học sinh lớp 12, giúp các em rèn luyện kỹ năng làm bài và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi tốt nghiệp THPT 2025. Bộ đề được biên soạn theo định hướng của Bộ GD ĐT, bám sát chương trình học, bao gồm các chủ đề quan trọng như cơ học, điện học, quang học, dao động và sóng, vật lý hạt nhân… Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phong phú, được thiết kế theo nhiều mức độ từ nhận biết, thông hiểu đến vận dụng và vận dụng cao, giúp học sinh làm quen với cấu trúc đề thi và phát triển kỹ năng phân tích, tư duy logic. Mỗi đề thi đều có đáp án chi tiết và hướng dẫn giải cụ thể, hỗ trợ học sinh tự đánh giá năng lực, xác định điểm mạnh và cải thiện điểm yếu trong quá trình ôn tập.
Câu hỏi liên quan
Bốn đoạn dây dẫn \(\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}, \mathrm{d}\) có cùng chiều dài 1 được đặt vuông góc với véctơ cảm ứng từ \(\vec{B}\) trong từ trường đều, mang dòng điện \(I_{1}>I_{2}>\) \(I_{3}>I_{4}\) (hình vẽ bên). Lực từ do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây dẫn nào là nhỏ nhất?
Cho dòng điện có cường độ I di chuyển từ trái qua phải trong một vùng không gian có từ trường đều thay đổi. Gọi F1 là độ lớn lực tác dụng lên dòng điện khi dòng điện vừa đi vào trong vùng từ trường và F2 là độ lớn lực từ tác dụng lên dòng điện khi chuẩn bị ra khỏi vùng có từ trường như hình vẽ. Nhận xét nào về độ lớn hai lực F1 và lực F2 là đúng?
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
Một đoạn dây dẫn mang dòng điện một chiều được đặt trong từ trường đều. Khi góc hợp bởi vector cảm ứng từ với đoạn dây dẫn là α = 90° thì lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn đó có độ lớn bằng 0,4 N. Nếu giảm dần góc \(\text{ }\!\!\alpha\!\!\text{ }\) đến 30° thì độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn đó sẽ
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:
Hình bên mô tả cấu tạo của loa điện động và đồ thị điện áp – thời gian của một nguồn.
Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về nguyên lí hoạt động của loa điện động?
Một khung dây dẫn hình chữ nhật có \(\mathrm{AB}=\mathrm{CD}=5 \mathrm{~cm} ; \mathrm{BC}=8 \mathrm{~cm}\). Khung dây nằm trong từ trường đều có \(\mathrm{B}=0,15 \mathrm{~T}\), đường sức từ có chiều như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong khung dây là 2 A . Khung dây có thể quay quanh trục \(\Delta\) nằm trong mặt phẳng khung dây ( \(\Delta\) là đường trung trực của BC ).
Một dây dẫn dài vô hạn mang dòng điện có cường độ 2 A nằm trên mặt bàn nằm ngang. Tại một điểm M trên mặt bàn cách dây dẫn 30 cm có đặt một điện tích điểm \(q=0,5~mC\) khối lượng 0,2 mg. Khi đó hợp lực tác dụng lên điện tích có độ lớn và hướng như thế nào?
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 như hình bên. Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là \(l=2,0 \mathrm{~cm}\). Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(m_{0}=\) \(500,68 \mathrm{~g}\). Khi có dòng điện cường độ \(I=0,75 \mathrm{~A}\) chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(m=500,12 \mathrm{~g}\). Lấy \(g=9,80 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm bằng bao nhiêu T (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 20 m có diện tích mặt cắt ngang là 2,5.10-6 m2. Đoạn dây dẫn được đặt nằm ngang sao cho dòng điện trong đoạn dây dẫn chạy từ đông sang tây với cường độ 20 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 0,5.10-4 T. Biết khối lượng riêng của đồng là 8,9.103 kg/m3; \(g=9,8\) m/s2.
Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây là bao nhiêu niutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
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
Hình bên mô tả các đường dây cao áp thuộc hệ thống truyền tải điện quốc gia, thường vận hành ở mức điện áp 220 kV hoặc 500 kV. Các trụ điện được xây dựng kiên cố và khá cao để đảm bảo an toàn. Giả sử tại đây, vector cảm ứng từ của từ trường Trái Đất có độ lớn \(B=5,{{0.10}^{-5}}~\text{T}\) và có phương vuông góc với các đường dây. Trong một dây điện có dòng điện xoay chiều với cường độ \(i=50\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)\left( \text{A} \right)\) chạy qua. Hỏi mỗi mét chiều dài của dây điện này chịu tác dụng của một lực từ cực đại bởi từ trường Trái Đất bằng bao nhiêu mN (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Một hạt proton được phóng với vận tốc ban đầu theo phương song song cùng chiều với một dòng điện không đổi có cường độ dòng điện I. Sau đó hạt proton sẽ chuyển động
Một đoạn dây dẫn mang dòng điện 1,5 A chịu một lực từ 5 N. Sau đó cường độ dòng điện thay đổi thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là 20 N. Cường độ dòng điện đã
Hình bên dưới mô tả sơ đồ nguyên lí hoạt động của ampe kế khung quay.
Trong các nhận định sau về nguyên lí hoạt động của ampe kế khung quay, nhận định nào sai?
Một khung dây dẫn hình vuông ABCD cạnh a có dòng điện \({{\text{I}}_{1}}=2\) A chạy qua. Khung dây được đặt cạnh một dây dẫn thẳng dài có dòng điện \({{\text{I}}_{2}}=10\) A chạy qua và song song với cạnh BC, cách cạnh BC một đoạn \(\frac{\text{a}}{2}\). Biết cảm ứng từ tại một điểm do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài và cách dây dẫn một khoảng r (m) được xác định bởi biểu thức \(\text{B}={{2.10}^{-7}}.\frac{\text{I}}{\text{r}}\). Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây dẫn ABCD có độ lớn bằng
Một đoạn dây dẫn thẳng, nằm ngang được giữ cố định trong vùng từ trường đều giữa hai cực của một nam châm, sao cho đoạn dây dẫn vuông góc với các đường sức từ. Nam châm này được đặt trên một cái cân như hình bên. Chiều dài phần dây dẫn nằm trong từ trường đều là 4 cm. Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây dẫn, số chỉ của cân là 499,56 g. Khi có dòng điện cường độ 0,28 A chạy trong đoạn dây dẫn, số chỉ của cân là 500,12 g. Lấy \(\text{g}=9,8\) m/s2.
Hai dây dẫn thẳng dài đặt song song với nhau và cách nhau 4 cm. Điểm M cách dây dẫn mang dòng điện \({{\text{I}}_{2}}\) 4 cm như hình vẽ. Dòng điện chạy qua hai dây dẫn này có cùng cường độ là 5 A, nhưng ngược chiều nhau. Biết độ lớn cảm ứng từ do dòng điện I chạy trong dây dẫn thẳng dài tạo ra tại vị trí cách dây dẫn một khoảng r là \(\text{B}={{2.10}^{-7}}.\dfrac{\text{I}}{\text{r}}\), với B tính bằng tesla (T), r tính bằng mét (m) và I tính bằng ampe (A). Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M bằng
Tại một trang trại điện gió ngoài khơi ven biển tỉnh Bạc Liêu, dòng điện được tạo ra từ máy phát trong tuabin gió được truyền qua dây dẫn ngầm dưới biển vào đất liền. Dòng điện mạnh truyền qua dây dẫn có thể tương tác với từ trường Trái Đất, gây ra một lực từ đáng kể lên dây. Các kỹ sư cần kiểm tra độ bền cơ học của dây dẫn và hiệu suất truyền tải điện năng để đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hiệu suất. Một dây dẫn thẳng dài được bố trí ngầm dưới biển có dòng điện hiệu dụng truyền trên dây dẫn là I = 250 A từ một tuabin gió về trạm biến áp trên bờ. Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất tại khu vực này có độ lớn B = 3,8.10-5 T. Biết dây dẫn có chiều dài l = 2 km và đặt vuông góc với đường sức từ.
Độ lớn của lực từ do từ trường Trái Đất tác dụng lên toàn bộ dây dẫn bằng bao nhiêu N?
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 sau đây biểu diễn đúng phương, chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện?