TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN THẲNG SONG SONG - MOMEN NGẪU LỰC TỪ
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện có:
- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây đang xét
- Phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn
- Chiều hướng vào nhau nếu 2 dòng điện cùng chiều, hướng ra xa nhau nếu hai dòng
điện ngược chiều.
- Độ lớn : \(F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)
l: Chiều dài đoạn dây dẫn, r Khoảng cách giữa hai dây dẫn
2. Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.
Xét một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều nằm trong mặt phẳng khung dây:
M = N.B.I.S
Trong đó:
| M : Momen ngẫu lực từ (N.m) I: Cường độ dòng điện (A) B: Từ trường (T) S: Diện tích khung dây(m2) |
II. VÍ DỤ MINH HỌA
Một khung dây hình chữ nhật, kích thước 30 cm x 20 cm, được đặt trong một từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây và có cảm ứng từ là 0,1 T. Cho dòng điện có cường độ 5A chạy qua khung dây dẫn này. Xác định lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây
A. 0 N.
B. 0,15 N.
C. 0,1 N.
D. 0,5 N.
Giải
Đáp án: A.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được hướng của lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây như hình vẽ.
- Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh l1 = 30 cm: F1=F2 và ngược chiều
- Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh l2 = 20cm: F3=F4 và nguọc chiều
Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây: F1+F2+F3+F4=0
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Đáp án nào sau đây đúng khi nói về tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song:
A. cùng chiều thì đẩy nhau
B. cùng chiều thì hút nhau
C. ngược chiều thì hút nhau
D. cùng chiều thì đẩy, ngược chiều thì hút
Bài 2: Chọn một đáp án sai :
A. Khi một dây dẫn có dòng điện đặt song song với đường cảm ứng từ thì không chịu tác dụng bởi lực từ
B. Khi dây dẫn có dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên dây dẫn là cực đại
C.Giá trị cực đại của lực từ tác dụng lên dây dẫn dài l có dòng điện I đặt trong từ trường đều B là Fmax = IBl
D.Khi dây dẫn có dòng điện đặt song song với đường cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên dây là Fmax = IBl
Bài 3: Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 4 lần thì lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên:
A. 8 lần B. 4 lần
C. 16 lần D. 24 lần
Bài 4: Đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật có dòng điện chạy qua trong từ trường sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ chiều như hình vẽ thì lực từ có tác dụng gì:
A. lực từ làm dãn khung
B. lực từ làm khung dây quay
C. lực từ làm nén khung
D. lực từ không tác dụng lên khung
Bài 5: Khung dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều chịu tác dụng của ngẫu lực từ khi:
A. mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ
B. mặt phẳng khung song song với các đường cảm ứng từ
C. mặt phẳng khung hợp với đường cảm ứng từ một góc 0< α < 900
D. mặt phẳng khung ở vị trí bất kì.
...
ĐÁP ÁN
| Bài | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Đáp án | B | D | C | C | B | B | A | B | D | A |
-(Nội dung đầy đủ và chi tiết, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Chuyên đề Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song - Momen ngẫu lực từ môn Vật Lý 11. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
