Với giải Câu hỏi 3 trang 67 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 10: Lực từ. Cảm ứng từ giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 10: Lực từ. Cảm ứng từ

Câu hỏi 3 trang 67 Vật Lí 12: Hãy dự đoán chiều dịch chuyển của đoạn dây nằm trong từ trường phụ thuộc vào những yếu tố nào. Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng

Lời giải:

- Chiều dịch chuyển của đoạn dây nằm trong từ trường phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Chiều của dòng điện:

Dòng điện chạy cùng chiều kim đồng hồ: Đoạn dây sẽ dịch chuyển sang trái.

Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ: Đoạn dây sẽ dịch chuyển sang phải.

+ Chiều của từ trường:

Từ trường hướng từ trên xuống dưới: Đoạn dây sẽ dịch chuyển sang trước.

Từ trường hướng từ dưới lên trên: Đoạn dây sẽ dịch chuyển ra sau.

+ Vị trí của đoạn dây:

Đoạn dây nằm vuông góc với từ trường: Đoạn dây sẽ dịch chuyển theo phương vuông góc với cả từ trường và dòng điện.

Đoạn dây nằm nghiêng so với từ trường: Đoạn dây sẽ dịch chuyển theo phương hợp lực của lực từ và trọng lực.

+ Cường độ của dòng điện:

Cường độ dòng điện càng lớn: Lực từ càng lớn, đoạn dây dịch chuyển càng xa.

Cường độ dòng điện càng nhỏ: Lực từ càng nhỏ, đoạn dây dịch chuyển càng gần.

+ Cường độ của từ trường:

Cường độ từ trường càng lớn: Lực từ càng lớn, đoạn dây dịch chuyển càng xa.

Cường độ từ trường càng nhỏ: Lực từ càng nhỏ, đoạn dây dịch chuyển càng gần.

- Thí nghiệm kiểm chứng:

Dụng cụ:

+ Nam châm chữ U

+ Nguồn điện một chiều (pin 9V, dây dẫn)

+ Dây dẫn điện (đồng, dài khoảng 20 cm)

+ Giá đỡ

+ Thước kẻ

Thực hiện:

+ Bước 1: Đặt nam châm chữ U lên giá đỡ sao cho hai cực của nam châm hướng lên trên.

+ Bước 2: Quấn dây dẫn điện quanh một thanh nhựa hoặc bút chì để tạo thành vòng dây.

+ Bước 3: Nối hai đầu dây dẫn điện với nguồn điện một chiều.

+ Bước 4: Đặt vòng dây dẫn điện giữa hai cực của nam châm chữ U sao cho mặt phẳng vòng dây vuông góc với mặt phẳng của nam châm.

+ Bước 5: Quan sát chiều dịch chuyển của vòng dây dẫn điện.

Lý thuyết Thí nghiệm khảo sát phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 10.2.

Bước 2: Điều chỉnh cho mặt phẳng khung dây song song với mặt phẳng (Oxz). Điều chỉnh để đòn cân nằm ngang và thước đo góc chỉ vạch số 0.

Bước 3: Bật công tắc của nguồn điện để cho dòng điện chạy qua cuộn dây của nam châm điện.

Bước 4: Bật công tắc để cho dòng điện qua khung dây, quan sát chiều dịch chuyển của khung dây.

Bước 5: Ngắt dòng điện qua khung dây, điều chỉnh cho đòn cân nằm ngang. Sau đó đóng công tắc để đổi chiều dòng điện qua khung dây, quan sát chiều dịch chuyển của khung dây.

Bước 6: Đổi chiều từ trường bằng cách đổi chiều dòng điện qua cuộn dây của nam châm điện, quan sát chiều dịch chuyển của khung dây.

Hình 10.3 biểu diễn trường hợp lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nằm trong từ trường của nam châm, làm khung dây đi xuống.

Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có:

- Điểm đặt là tại trung điểm của đoạn dây.

- Phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn mang dòng điện và vectơ cảm ứng từ.

- Chiều được xác định bằng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện (Hình 10.4).