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
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?
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
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 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
Một đoạn dây dẫn thẳng dài l, mang dòng điện I, đặt vuông góc với từ trường đều có cảm ứng từ B. Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn được tính bằng công thức nào sau đây?
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 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 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
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 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 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.
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?
Sử dụng các thông tin sau cho Câu 25 và Câu 26: Một dây dẫn thẳng nằm ngang, được dùng để truyền tải dòng điện xoay chiều đi xa. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là 106 A.
Tại khu vực dây dẫn đi qua, thành phần nằm ngang của cảm ứng từ của từ trường Trái Đất (có độ lớn B = 1,8.10⁻⁵T) tạo với dây dẫn một góc sao cho lực từ do thành phần nằm ngang này tác dụng lên mỗi mét chiều dài dây dẫn có thời điểm đạt độ lớn cực đại. Dộ lớn cực đại này là bao nhiêu miliniutơn (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 α thì độ lớn cảm ứng từ được xác định bởi biểu thức …(2)…
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
Hai hình dưới là cấu tạo đơn giản và nguyên tắc hoạt động của pháo điện từ đang được triển khai sử dụng trong chiến tranh quân sự. Hai thành kim loại nằm song song nằm ngang, một thanh kim loại MN đặt trên hai thành ray, vuông góc với các thanh ray. Khi nối hai đầu A và B của các thanh ray với một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế lớn, lực điện tử sẽ đẩy MN chuyển động nhanh về phía trước. Cho rằng cường độ dòng điện qua các thanh ray là I=1000000A, khoảng cách giữa các thanh ray là 40cm. Cảm ứng từ tổng hợp do dòng điện cường độ I trong các đoạn ray AM, BN gây ra tại trung điểm C của MN giống các cảm ứng từ gây ra tại V bởi một dòng điện thẳng dài vô hạn ở hai đầu, có cường độ I đi qua và đặt tại vị trí ray AM. Cho rằng MN chuyển động không vận tốc đầu trên một quãng đường 1,6m dọc theo thanh ray và không rời ray. Khối lượng thanh ray MN là 2kg.
Cảm ứng từ B tại điểm C là ...T?
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)?
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)
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