Title GV - CHƯƠNG III.docx ✅

BÀI TẬP PHÂN DẠNG VẬT LÍ 12 CHƯƠNG III. TỪ TRƯỜNG 1. DẠNG: LỰC TỪ Câu 1. Một đoạn dây dẫn đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ . Khi dòng điện cường độ chạy qua đoạn dây dẫn thì đoạn dây dẫn này bị tác dụng một lực từ bằng . Biết hướng của dòng điện hợp với hướng của từ trương một góc 30. Xác định chiều dài đoạn dây dẫn đặt trong từ trường theo đơn vị mét. (kết quả làm tròn đến một chữ số thập phân sau dấu phẩy). Hướng dẫn giải F1,5 FBILsinL1,1m. BIsin0,2.14.sin30  Câu 2. Cho dây dẫn mang dòng điện có cường độ 0,4A đặt nghiêng một góc 30° so với từ trường Trái Đất với cảm ứng từ 55,0.10T. Tính lực từ tác dụng lên 2,0m chiều dài đoạn dây theo đơn vị micronewton? Hướng dẫn giải Lực từ 55FIBLsin0,4.5.10.2.sin302,0.10N20 N. Câu 3. Một đoạn dây dẫn mang dòng điện có chiều dài 30cm được đặt vuông góc với từ trường đều với cảm ứng từ 10mT. Nếu có 185.10 electron di chuyển qua một tiết diện thẳng trong mỗi giây. Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là bao nhiêu mN? Hướng dẫn giải Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn 1819 eNqq5.10.1,6.10 I0,80 A. tt1     Lực từ tác dụng lên dây dẫn 33FBIL.sin10.10.0,8.0,3.sin902,4.10N2,4 mN. Câu 4. Một đoạn dây thẳng bằng đồng được đặt vuông góc với một từ trường đều. Trong đoạn dây có dòng điện với cường độ I = 10 A và được đặt theo hướng như hình vẽ bên. Bỏ qua ảnh hưởng của trường Trái Đất lên đoạn dây. Độ lớn của cảm ứng từ B để lực từ có thể cân bằng với lực hút của Trái Đất tác dụng lên đoạn dây là bao nhiêu mT? Biết khối lượng của một đơn vị chiều dài của đoạn dây đồng là 3 50.10kg/m, lấy g9,8m/s². Hướng dẫn giải Lực từ có thể cân bằng với lực hút của Trái Đất khi hướng lên và có FP. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, cảm ứng từ có chiều từ phải qua trái. Độ lớn cảm ứng từ mg FPmgBILB0,049 T49 mT. LI Câu 5. Một dây dẫn có bán kính 0,2cm và khối lượng riêng 2000kg/m³ được đặt trong từ trường. Nếu dây có thể mang dòng điện 5A thì cảm ứng từ mà nó đặt vào phải là bao nhiêu mT thì dây dẫn cân bằng? Hướng dẫn giải Ta có 2mVSRll Để dây ở trạng thái cân bằng thì trọng lượng của dây bằng độ lớn lực từ PFmgIBL

2T B CDF  R P Điều kiện cân bằng 0F tan263 P Câu 8. Một đoạn dây đồng CD dài 20 cm, nặng 15 gam được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T và các đường sức từ là những đường thẳng đứng hướng lên. Lấy g = 10 m/s 2 . Cho dòng điện qua dây CD có cường độ I = 2 A thì lực căng mỗi sợi dây treo có độ lớn là bao nhiêu mN? CD B Hướng dẫn giải 2T B CDF  R P Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ là hướng ngang, có độ lớn FBIL. Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P = mg. Khi cân bằng thì hợp lực RFPurrur phải ở vị trí như hình vẽ trên. Điều kiện cân bằng 2222312TRPFT15.10.100,5.0,2.20,125 N = 125 mN. 2   Câu 9. Một đoạn dây đồng CD dài 20 cm, nặng 12 gam được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 T và các đường sức từ là những đường thẳng đứng hướng lên. Dây treo có thể chịu được lực kéo lớn nhất là 0,075 N. Lấy g = 10 m/s 2 .
Hỏi có thể cho dòng điện qua dây CD có cường độ lớn nhất là bao nhiêu ampe để dây treo không bị đứt? Hướng dẫn giải Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ là hướng ngang, có độ lớn FBIL. Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn Pmg . Khi cân bằng thì hợp lực RFPurrur phải ở vị trí như hình vẽ. Điều kiện cân bằng 222TRPF 222TmgBLI 2232.0,07512.10.100,2.0,2II2,25 A. Câu 10. Một dây dẫn thẳng MN chiều dài L, khối lượng của một đơn vị dài của dây là D0,04 kg/m. Dây được treo bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng và đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa MN và dây treo và có độ lớn là B0,04 T. Cho dòng điện có cường độ I qua chạy qua dây. Xác định độ lớn của I để lực căng của các dây treo bằng không. Hướng dẫn giải Để lực căng của dây treo bằng không thì trọng lực và lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng MN phải bằng nhau và lực từ phải hướng lên trên. Theo quy tắc bàn tay trái thì cường độ dòng điện I phải có chiều từ M đến N. Ta có PF0FPBIL.sinmgurrr Dg0,04.10 BILDLgI10 A. B0,04 Câu 11. Một đoạn dây dẫn thẳng chiều dài L80 cm có dòng điện I1,6 A chạy qua, đặt đoạn dòng điện trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B0,8T sao cho góc hợp bởi véctơ Br và chiều dòng điện là  thì lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện là F = 5123 mN. Giá trị của góc  là bao nhiêu độ? Hướng dẫn giải Ta có F FBILsinαsinα BIL 3 05123.103 sinα120. 0,8.1,6.0,82   B ur M N