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?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
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 \(F=BIlsin\alpha .\) Trong đó \(\alpha \) là góc tạo bởi đoạn dây dẫn và vectơ cảm ứng từ.
Bộ Đề Kiểm Tra Giữa Học Kì II - Vật Lí 12 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống - 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
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 khung dây dẫn có dạng tam giác vuông cân \(ADC\) như hình vẽ.
Khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B\,\,=\,\,0,1\,\,T,\) sao cho vector cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng \(ADC\,.\) Biết \(AD=\,AC\,=\,20\,\,cm\,,\) dòng điện qua khung có cường độ \(5\,\,A\) theo chiều \(CADC\,.\) Bỏ qua trọng lượng khung dây, nếu khung tự do thì hệ lực từ tác dụng lên khung làm cho khung
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?
Bốn đoạn dây dẫn a, b, c, d có cùng chiều dài được đặt trong từ trường đều (hình bên). Các dòng điện chạy trong bốn đoạn dây dẫn này có cùng cường độ 1. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nào là mạnh nhất?
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
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:
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.
Lực hấp dẫn tác dụng lên đoạn dây là bao nhiêu niutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Một dây dẫn thẳng có dòng điện 5 A chạy qua, đặt vuông góc với vec-tơ cảm ứng từ trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 0,2 T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dài 1 m là
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.
Tốc độ của thanh MN khi vừa rời đường ray là bao nhiêu m/s?
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.
Một dây dẫn thẳng nằm ngang truyền tải dòng điện xoay chiều từ nhà máy nhiệt điện Trà Vinh đến các khu vực xung quanh. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là I=106 A. Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất tại khu vực Trà Vinh có độ lớn B=4×10−5 T và tạo với dây dẫn một góc sao cho lực từ đạt cực đại.
Biết dây dẫn có chiều dài L=500 m, 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 bộ thí nghiệm dùng trong thực hành đo độ lớn cảm ứng từ bằng cân “dòng điện” như hình vẽ
Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bởi đồ thị quan hệ F và I như hình dưới đây
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)?
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 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)?
Một đoạn dây dẫn thẳng dài \(1=2,0 \mathrm{~m}\) mang dòng điện \(\mathrm{I}=5,0\) A được đặt nằm ngang, hướng của dòng điện hợp với hướng từ trường Trái Đất một góc \(30^{\circ}\). Tại nơi đặt đoạn dây từ trường của Trái Đất coi như từ trường đều và có độ lớn B . Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn là \(\mathrm{F}=1,25 \cdot 10^{-4} \mathrm{~N}\). Cảm ứng từ B của từ trường Trái Đất có độ lớn là
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
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 dài 2 cm nằm trong từ trường, dòng điện chạy qua có cường độ 1 A. Một nam châm tạo từ trường có độ lớn cảm ứng từ là 0,5 T và hợp với dây dẫn một góc 30°. Lực từ tác dụng lên dây dẫn có độ lớn 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)