Một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong một từ trường đều. Góc hợp bởi đoạn dây dẫn và đường sức từ là \(\alpha \). Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn này có độ lớn
không phụ thuộc vào \(\alpha \).
cực đại khi \(\alpha ={{0}^{\text{o}}}\).
cực tiểu khi \(\alpha ={{90}^{\text{o}}}\).
cực đại khi \(\alpha ={{90}^{\text{o}}}\).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng, dài \(l\), mang dòng điện cường độ \(I\), đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ \(\vec{B}\) được tính theo công thức
\(F=IBl\text{sin}\alpha \)
trong đó \(\alpha \) là góc hợp bởi đoạn dây dẫn với đường sức từ.
Ta thấy \(F\) phụ thuộc vào \(\alpha \), \(F\) lớn nhất bằng \(IBl\) khi \(\text{sin}\alpha \) lớn nhất bằng 1 hay \(\alpha ={{90}^{\text{o}}}\), \(F\) nhỏ nhất bằng 0 (không có lực từ) khi \(\text{sin}\alpha \) bằng 0 hay \(\alpha ={{0}^{\text{o}}}.\)
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2025 - Vật Lí - Bộ Đề 08 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
Một khung dây hình chữ nhật được đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây và chiều của dòng điện chạy trong khung dây được biểu diễn như hình vẽ bên. Ban đầu sử dụng khung dây có kích thước là \(100 \mathrm{~mm} \times 80 \mathrm{~mm}\) (chiều rộng khung dây nằm ngang – đoạn AD). Nếu thay khung dây ban đầu thành một khung dây khác có kích thước là \(100 \mathrm{~mm} \times\) 40 mm (chiều rộng khung dây luôn nằm ngang – đoạn A’D’) nhưng vẫn giữ nguyên góc hợp bởi mặt phẳng khung dây và các đường sức từ, giữ nguyên cường độ dòng điện qua khung dây và nam châm điện thì nhận định nào sau đây về lực từ do từ trường tác dụng lên đoạn A’D’ của khung dây là đúng?
Treo đoạn dây dẫn \(MN\) có chiều dài \(L=25\text{ }cm,\) khối lượng 10 g bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn \(MN\) nằm ngang cân bằng. Biết cảm ứng từ có chiều như hình vẽ, có độ lớn \(B=0,04\text{ }T.\) Lấy \(g=1\text{0 m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}.\) Dòng điện có cường độ bằng 16 A và chiều từ M tới N thì lực căng mỗi dây là bao nhiêu? (làm tròn 2 số thập phân)
Treo một đoạn thanh dẫn có chiều dài \(l_{1}=10 \mathrm{~cm}\), khối lượng \(m=8 \mathrm{~g}\) bằng hai sợi dây mảnh, nhẹ và có chiều dài \(l_{2}=10 \mathrm{~cm}\) sao cho thanh dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B=0,4 \mathrm{~T}\) và cường độ dòng điện đi qua dây dẫn có độ lớn là \(I=2 \mathrm{~A}\). Lấy \(g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Ở vị trí cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc lệch \(\alpha\). Bỏ qua ma sát với không khí. Đột ngột tắt từ trường, hỏi vận tốc của vật khi đi qua vị trí thấp nhất là bao nhiêu?
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
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 nam châm chữ U do lâu ngày nên lớp sơn và ký hiệu hai cực đã bị mờ. Để kiểm tra, một học sinh treo một đoạn dây dẫn nhẹ trong khe của nam châm và cho dòng điện có chiều như hình vẽ chạy qua. Khi này, sợi dây dẫn bị chùng xuống. Bạn học sinh kết luận “cực A là cực Nam, cực B là cực Bắc”. Kết luận này đúng hay sai? Vì sao?
Xét khung dây MNPQ có dòng điện không đổi I chạy qua. Khung dây được đặt sao cho chỉ có một cạnh PQ có chiều dài L nằm hoàn toàn trong từ trường đều giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U với các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây (xem hình bên).
Xét một đoạn dây dẫn AB đồng chất nằm ngang có khối lượng \(0,015 \mathrm{~kg}\), thẳng và dài \(0,25 \mathrm{~m}\) được treo trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,15 T , các đường sức từ có phương nằm ngang và vuông góc với đoạn dây dẫn AB , có chiều như hình vẽ bên. Lấy \(\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Biết lò xo đang ở trạng thái tự nhiên và dây treo không nhiễm từ. Cho độ cứng của lò xo là \(10 \mathrm{~N} / \mathrm{m}\).
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
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:
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
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)?
Chọn cụm từ và công thức phù hợp để điền vào chỗ trống.
Cảm ứng từ là một đại lượng ..(1)..., đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực. Khi một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài l, mang dòng điện có cường độ I được đặt trong vùng từ trường có cảm ứng từ \(\vec{B}\) hợp với chiều dòng điện một góc \(\theta\) thì độ lớn cảm ứng từ được xác định bởi biểu thức ..(2)...
Một sợi dây đồng có đường kính tiết diện \({{\text{d}}_{1}}\) = 0,8 mm, chiều dài ℓ = 100 m, điện trở suất của đồng là \(\text{ }\!\!\rho\!\!\text{ }=1,{{68.10}^{-8}}\) W.m. Dây được phủ một lớp sơn cách điện rất mỏng. Người ta dùng sợi dây này để quấn thành một ống dây hình trụ dài L (m), gồm N vòng dây. Biết rằng các vòng dây được quấn khít nhau. Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây khi có dòng điện cường độ I (A) chạy qua được xác định bằng biểu thức \(\text{B}=4\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }{{.10}^{-7}}.\dfrac{\text{N}}{\text{L}}.\text{I}\) (T). Khi đặt vào hai đầu của ống dây một hiệu điện thế 12 V thì độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây bằng
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)?
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?
Một đoạn dây dẫn thẳng dài \(\text{l}=20\text{ }\!\!~\!\!\text{ cm}\), có khối lượng \(\text{m}=10\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\) mang dòng điện có cường độ \(\text{I}=6,0\text{ }\!\!~\!\!\text{ A}\) được đặt trong vùng từ trường đều. Biết từ trường có hướng hợp với chiều của dòng điện một góc \(\text{ }\!\!\alpha\!\!\text{ }={{30}^{\text{o}}}\). Cho độ lớn gia tốc trọng trường \(\text{g}=9,8\text{ }\!\!~\!\!\text{ m}.{{\text{s}}^{-2}}\). Độ lớn cảm ứng từ của từ trường để lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn và trọng lực của nó có độ lớn bằng nhau là
Một proton chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 5 cm trong một từ trường đều có độ lớn vectơ cảm ứng từ \(B={{10}^{-2}}\) T.
Vận tốc của proton là
Trong phóng thí nghiệm Lawrence Berkeley người ta tiến hành xác định đo bản chất của hạt X là loại hạt gì. Các nhà thực nghiệm đã phóng hạt X vào từ trường đều có độ lớn 5 mT, có phương vuông góc với mặt phẳng chuyển động của các điện tích và hướng từ trong ra ngoài mặt phẳng hình vẽ. Hạt đi vào trong vù từ trường với tốc độ 2.107(m/s) . Đường kính của hạt khi chuyển động được nửa vòng quỹ đạo là 4,55 cm. Bỏ qua sức cản của buồng bọt lên chuyển động của hạt trong nửa đầu quỹ đạo chuyển động. Biết điện tích của hạt có độ lớn 1,6.10-19(C) . Khối lượng hạt X là bao nhiêu? (x10-31(kg), lấy hai chữ số có nghĩa)
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: