Với giải Vận dụng trang 65 Vật lí 12 Cánh diều chi tiết trong Bài 2: Lực từ tác dụng lên đoạn 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 2: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

Vận dụng trang 65 Vật Lí 12: Thảo luận đề xuất phương án với các dụng cụ thực hành ở trường của bạn và thực hiện phương án thí nghiệm để đo cảm ứng từ của dòng điện.

Lời giải:

Chuẩn bị: Thiết bị thí nghiệm gồm:

- Hộp gỗ có gắn các thiết bị dưới đây:

+ Nam châm điện có gắn hai tấm thép (1).

+ Đòn cân (2) có gắn gia trọng (3) và khớp nối với khung dây dẫn (4).

+ Hai ampe kế có giới hạn đo 2 A (5), (6).

+ Hai biến trở xoay 100 Ω - 2 A (7).

+ Hai công tắc dùng để đảo chiều dòng điện qua nam châm điện và khung dây (8), (9).

- Khung dây n = 200 vòng có chiều dài một cạnh l = 10 cm (10).

- Lực kế có giới hạn đo 0,5 N (11).

- Đèn chỉ hướng từ trường trong lòng nam châm điện (12).

- Nguồn điện một chiều, điện áp 12 V (13) và các dây nối.

Tiến hành:

- Nối hai cực của nguồn điện DC với hai chốt cắm trên hộp gỗ. Cắm khung dây vào khớp nối trên đòn cân, sao cho cạnh dưới của khung dây nằm trong từ trường của nam châm.

- Đóng công tắc điện.

Các bước tiến hành thí nghiệm để đo được cảm ứng từ của nam châm điện.

- Treo khung dây vào đầu đòn cân.

- Điều chỉnh khung dây vuông góc với vectơ cảm ứng từ của nam châm điện (α = 90°).

- Điều chỉnh gia trọng và dây căng lực kế để lực kế đo được lực từ.

- Bật công tắc nguồn điện. Điều chỉnh cường độ dòng điện qua nam châm điện ở mức ban đầu 0,1 A. Xác định giá trị của lực từ F qua lực kế.

- Thay đổi giá trị cường độ dòng điện qua khung dây mỗi lần tăng lên 0,1 A. Đọc giá trị cường độ dòng điện I qua khung dây và xác định giá trị lực từ F qua lực kế, ghi kết quả vào vở như ví dụ ở Bảng 15.1.

Lý thuyết Công thức của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện

1. Công thức

Lực từ do từ trường đều có cảm ứng từ với độ lớn B tác dụng lên dây dẫn có chiều dài $l$ và mang dòng điện có cường độ I được xác định bằng công thức: $F=BIl\sin \theta$

Trong đó, $\theta$ là góc hợp bởi chiều dòng điện và cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$

Điểm đặt của lực từ là trung điểm của đoạn dây dẫn có chiều dài $l$.

Trong công thức, B tính bằng tesla (T), I tính bằng ampe (A), $l$ tính bằng mét (m) thì F được tính bằng niutơn (N).