Với giải Hoạt động trang 57 Vật lí 12 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 14: Từ trường dung lên dây dẫn mang dòng điện. 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 14: Từ trường dung lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

Hoạt động trang 57 Vật Lí 12:

Thí nghiệm 1

Chuẩn bị:

- Hộp nhựa có một mặt trong suốt, bên trong chứa dầu và mạt sắt mịn.

- Nam châm thẳng.

- Nam châm hình chữ U.

Tiến hành:

- Lắc nhẹ hộp nhựa sao cho các mạt sắt phân bố đều. Đặt hộp nhựa trên mặt phẳng nằm ngang, mặt trong suốt hướng lên trên.

- Đặt nhẹ nhàng thanh nam châm thẳng lên trên mặt trong suốt của hộp nhựa rồi gõ nhẹ. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4a).

- Nhấc thanh nam châm thẳng lên khỏi mặt hộp nhựa. Lắc nhẹ hộp nhựa cho các mạt sắt phân bố đều trở lại. Tiếp tục đặt nhẹ nhàng hai thanh nam châm thẳng lên trên mặt trong suốt của hộp nhựa (sao cho hai cực trái dấu của hai thanh nam châm thẳng gần nhau) rồi gõ nhẹ. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4b).

- Thực hiện tương tự như trên nhưng cho hai cực cùng tên của hai thanh nam châm gần nhau. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4c).

- Tiến hành thí nghiệm tương tự đối với nam châm hình chữ U (Hình 14.5).

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Nhận xét hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở khoảng giữa của hai nam châm thẳng Hình 14.4b và ở khoảng giữa của hai nam châm thẳng Hình 14.4c.

2. Nhận xét về hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở giữa hai cực của nam châm hình chữ U. Từ đó có thể rút ra kết luận gì về từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U.

Lời giải:

- Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4a): Có hình dạng là đường cong, đi ra từ cực bắc đi vào ở cực nam. Các mạt sắt xếp mau hơn ở các cực, xếp thưa hơn khi về giữa thanh nam châm.

- Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4b): Có hình dạng là đường cong, đi ra từ cực bắc đi vào ở cực nam. Cho thấy từ trường ở hai cực đang hút nhau.

- Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4c): Có hình dạng là những đường cong, đi ra từ cực bắc. Cho thấy từ trường ở hai cực đang đẩy nhau.

1.

2. Hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đoạn song song nhau. Mạt sắt tập trung nhiều ở phần cong của nam châm hình chữ U và thưa dần ra hai đầu.

Từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đường thẳng song song cách đều nhau, được coi là từ trường đều.

Lý thuyết Đường sức từ

1. Từ phổ

- Hình ảnh những đường tạo ra bởi các mạt sắt được gọi là từ phổ. Từ phổ cho ta thấy hình ảnh trực quan của từ trường

2. Đường sức từ

- Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với phương của véctơ cảm ứng từ tại điểm đó. Chiều của đường sức từ là chiều của véctơ cảm ứng từ

- Các đặc điểm của đường sức từ

+ Tại mỗi điểm trong từ trường, chỉ có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi

+ Các đường sức từ là những đường cong khép kín

+ Nơi nào từ trường mạnh hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ dày hơn, nơi nào từ trường yếu hơn thì các đường sức từ vẽ thưa hơn

- Xác định chiều của đường sức từ bằng nam châm thử hoặc quy tắc nắm bàn tay phải.

- Quy tắc nắm bàn tay phải:

+ Đối với dòng điện thẳng: Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón tay kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay đó là chiều của đường sức từ.

+ Đối với dòng điện tròn và ống dây: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì chiều ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ