Lớp 11

Vật lý 11 Bài 20: Lực từ và cảm ứng từ

Như đã biết trong chương I, đại lượng đặc trưng cho tác dụng của điện trườngCường độ điện trường. Vậy đại lượng nào sẽ đặc trưng cho tác dụng của từ trường ?

Mời các em cùng theo dõi nội dung Bài 20: Lực từ và cảm ứng từ để có được câu trả lời nhé. Chúc các em học tốt !

Bạn đang xem: Vật lý 11 Bài 20: Lực từ và cảm ứng từ

2.1. Lực từ

2.1.1. Từ trường đều

2.1.2. Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện

  • Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn

2.2. Cảm ứng từ

2.2.1. Cảm ứng từ

  • Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng diện đặt vuông góc với  đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó.

\(B = \frac{F}{{I.l}}\)

2.2.2. Đơn vị cảm ứng từ

  • Trong hệ SI đơn vị cảm ứng từ là tesla (T).

\(1T = \frac{{1N}}{{1A.1m}}\)

2.2.3. Véc tơ cảm ứng từ

  • Véc tơ cảm ứng từ \(\mathop B\limits^ \to  \) tại một điểm:

  • Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

  • Có độ lớn là: \(B = \frac{F}{{I.l}}\)

2.2.4. Biểu thức tổng quát của lực từ

  • Lực từ \(\mathop F\limits^ \to  \) tác dụng lên phần tử dòng điện \(I\mathop l\limits^ \to  \) đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là \(\mathop B\limits^ \to  \):

  • Có điểm đặt tại trung điểm của l;

  • Có phương vuông góc với \(\mathop l\limits^ \to  \) và \(\mathop B\limits^ \to  \) ;

  • Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái

  • Có độ lớn \(F = IlBsin\alpha \)

Bài 1:

So sánh lực điện và lực điện từ. 

Hướng dẫn giải:

  • Lực điện là lực do điện trường tác dụng lên điện tích đặt trong nó, còn lực từ là lực do từ trường tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó. 

  • Biểu thức:

    • Lực điện \(F = qE\) (với q là điện tích còn E là cường độ điện trường). 

    • Lực từ: \(F = IlBsin\alpha \) (trong đó \(\alpha \) là góc tạo bởi  và , \(I\) là cường độ dòng điện, \(l\) là chiều dài dây dẫn và B là độ lớn của cảm ứng từ).

Bài 2:

Phần tử dòng điện \(I\overrightarrow l \) được treo nằm ngang trong một từ trường đều. Hướng và độ lớn của cảm ứng từ B phải như thế nào để lực điện từ cân bằng với trọng lực \(mg\) của phần tử dòng điện?

Hướng dẫn giải:

  • Để lực điện từ cân bằng với trọng lực \(mg\) của phần từ dòng điện thì hướng của cảm ứng từ B phải theo phương nằm ngang, khi đó lực từ tác dụng lên đoạn dây hướng thẳng đứng lên trên .

  • Độ lớn của cảm ứng từ B là: \(f = IlBsin\alpha {\rm{  = mg}}\)

Bài 3:

Phát biểu nào dưới đây là sai?

Lực điện từ tác dụng lên phần tử dòng điện: 

A. vuông góc với phần tử dòng điện 

B. cùng hướng với từ trường 

C. tỉ lệ với cường độ dòng điện 

D. tỉ lệ với cảm ứng từ. 

Hướng dẫn giải:

  • Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn

    • Chọn đáp án B

Bài 4:

Phát biểu nào dưới đây là đúng? 

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường: 

A. vuông góc với đường sức từ. 

B. nằm theo hướng của đường sức từ. 

C. nằm theo hướng của lực điện từ. 

D. không có hướng xác định. 

Hướng dẫn giải 

  • Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường nằm theo hướng của đường sức từ. 

    • Chọn đáp án B

4. Luyện tập Bài 20 Vật lý 11 

Qua bài giảng Lực từ và cảm ứng từ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Phát biểu được định nghĩa véc tơ cảm ứng từ, đơn vị của cảm ứng từ.

  • Mô tả được một thí nghiệm xác định véc tơ cảm ứng từ.

  • Phát biểu được định nghĩa phần tử dòng điện.

  • Nắm được quy tắc xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện.

4.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 20 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

  • Câu 1:

    Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 (A). Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10– 2  (N). Cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn là:

    • A.
      0,4 (T)
    • B.
      0,8 (T)
    • C.
      1,0 (T)
    • D.
      1,2 (T)
  • Câu 2:

    Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 (cm) có dòng điện I = 5 (A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 (T). Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2(N). Góc \(\alpha \) hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là:

    • A.
      \({10^0}\)
    • B.
      \({30^0}\)
    • C.
      \({35^0}\)
    • D.
      \({60^0}\)
  • Câu 3:

    Hai dây dẫn thẳng, dài song song và cách nhau 10 (cm) trong chân không, dòng điện trong hai dây cùng chiều có cường độ \({I_1} = 2\left( A \right)\) và \({I_2} = 5\left( A \right)\) . Lực từ tác dụng lên 20 (cm) chiều dài của mỗi dây là:

    • A.
      lực hút có độ lớn 4.10-6(N)
    • B.
      lực  hút có độ lớn 4.10-7 (N)
    • C.
      lực đẩy có độ lớn 4.10-7(N)
    • D.
      lực đẩy có độ lớn 4.10-6 (N)

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 20 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

5. Hỏi đáp Bài 20 Chương 4 Vật lý 11

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý Trường Cao Đẳng Sư Phạm Hà Nội sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

Đăng bởi: Trường Cao Đẳng Sư Phạm Hà Nội

Chuyên mục: Giáo Dục Lớp 11

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!