Lực từ - Bài tập lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang điện

Câu 21 Trắc nghiệm

Chọn phương án đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Ta suy ra:

Câu 22 Trắc nghiệm

Chọn phương án sai?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Ta suy ra B - sai:

Câu 23 Trắc nghiệm

Một dây dẫn có chiều dài \(10m\) đặt trong từ trường đều \(B = {5.10^{ - 2}}T\) . Cho dòng điện có cường độ \(10A\) chạy qua dây dẫn. Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng \(2,5\sqrt 3 N\) thì khi đó góc giữa \(\overrightarrow B \) và chiều dòng điện là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện: \(F = BIl{\rm{sin}}\alpha \)

=> Góc tạo bởi \(\overrightarrow B \) và chiều dòng điện:

\(\begin{array}{l}\sin \alpha  = \dfrac{F}{{BIl}} = \dfrac{{2,5\sqrt 3 }}{{{{5.10}^{ - 2}}.10.10}} = \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}\\ \Rightarrow \alpha  = {60^0}\end{array}\)

Câu 24 Trắc nghiệm

Dòng điện cường độ 10A chạy qua khung dây dẫn tam giác vuông MNP theo chiều MNPM như hình vẽ. MN = 30cm, NP = 40cm. Từ trường đều B = 0,01T vuông góc với mặt phẳng khung dây. Lực từ tác dụng lên cạnh NP của khung dây có giá trị?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây MP:

\(\begin{array}{l}{F_{NP}} = BIl{\rm{sin}}\alpha  = BI.NP{\rm{sin9}}{{\rm{0}}^0}\\ = 0,01.10.0,4.1 = 0,04N\end{array}\)

Câu 25 Trắc nghiệm

Dòng điện cường độ 10A chạy qua khung dây dẫn tam giác vuông MNP theo chiều MNPM như hình vẽ. MN = 30cm, NP = 40cm. Từ trường đều B = 0,01T vuông góc với mặt phẳng khung dây. Lực từ tác dụng lên cạnh MN của khung dây có giá trị?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây MP:

\(\begin{array}{l}{F_{MN}} = BIl{\rm{sin}}\alpha  = BIMN{\rm{sin9}}{{\rm{0}}^0}\\ = 0,01.10.0,3.1 = 0,03N\end{array}\)

Câu 26 Trắc nghiệm

Dòng điện 6A chạy qua đoạn dây dẫn dài 5m đặt trong từ trường đều có B = 3.10-2T. Lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có góc tạo bởi \(\overrightarrow B \) và dây dẫn: \(\alpha  = {90^0}\)

Lực từ tác dụng lên dây dẫn là: \(F = BIl\sin {90^0} = {3.10^{ - 2}}.6.5.sin{90^0} = 0,9N\)

Câu 27 Trắc nghiệm

Một đoạn dây dẫn có dòng điện I nằm ngang đặt trong từ trường có đường sức từ thẳng đứng từ trên xuống như hình vẽ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều

 

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được lực từ tác dụng lên dòng điện có chiều nằm ngang, hướng từ phải sang trái.

Câu 28 Trắc nghiệm

Dòng điện 6A chạy qua đoạn dây dẫn dài 5m đặt trong từ trường đều có B = 3.10-2T. Lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn song song với các đường sức từ là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có góc tạo bởi \(\overrightarrow B \) và dây dẫn: \(\alpha  = {0^0}\)

Lực từ tác dụng lên dây dẫn là: \(F = BIl\sin {0^0} = {3.10^{ - 2}}.6.5.sin{0^0} = 0N\)

Câu 29 Trắc nghiệm

Treo đoạn dây dẫn MN có chiều dài \(L = 25cm\), khối lượng một đơn vị chiều dài \(0,04kg/m\) bằng hai dây mảnh nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ có chiều như hình vẽ, độ lớn cảm ứng từ \(B = 0,04T\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Xác định chiều và độ lớn của I để lực căng dây bằng 0

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có các lực tác dụng lên đoạn dây gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \), lực căng dây \(\overrightarrow {{T_1}} ,\overrightarrow {{T_2}} \), và lực từ \(\overrightarrow F \)

Để lực căng dây bằng 0

=> Lực từ phải hướng lên cân bằng với trọng lực

Vận dụng quy tắc bàn tay trái, ta suy ra chiều của cường độ dòng điện qua đoạn dây là từ \(N \to M\)

Ta có khối lượng của đoạn dây: \(m = 0,04.L = 0,04.0,25 = 0,01kg\)

Khi đó, lực từ cân bằng với trọng lực:

\(\begin{array}{l}F = P\\ \Leftrightarrow BIL\sin \alpha  = mg\\ \Leftrightarrow BIL\sin {90^0} = mg\\ \Rightarrow I = \dfrac{{mg}}{{BL\sin {{90}^0}}} = \dfrac{{0,01.10}}{{0,04.0,25.1}} = 10A\end{array}\)

Vậy dòng điện qua đoạn dây có chiều từ \(N \Rightarrow M\) và có cường độ \(I = 10A\)

Câu 30 Trắc nghiệm

Chọn phương án đúng trong các phương án sau?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay trái, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Ta suy ra:

Câu 31 Trắc nghiệm

Chọn phương án sai?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Ta suy ra D- sai:

Câu 33 Trắc nghiệm

Phát biểu nào sau đây là đúng?

Cho một đoạn dây dẫn mang dòng điện I đặt song song với đường sức từ, chiều của dòng điện ngược chiều với chiều của đường sức từ

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Khi đoạn dây đặt // với đường sức từ \(\alpha  = 180 \to F = BIl\sin \alpha {\rm{ = 0}}\)

=> Lực từ luôn bằng không khi tăng hay giảm cường độ dòng điện

Câu 34 Trắc nghiệm

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

A, C, D - đúng

B - sai vì lực từ tác dụng lên mọi phần của đoạn dây

Câu 35 Trắc nghiệm

Một dây dẫn thẳng có dòng điện \(I\) đặt trong vùng không gian có từ trường đều như hình vẽ

Lực từ tác dụng lên dây có

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

=> Lực từ trong trường hợp trên: có phương ngang, hướng sang trái

Câu 36 Trắc nghiệm

Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện I chạy qua. Hai điểm M và N nằm trong cùng một mặt phẳng chứa dây dẫn, đối xứng với nhau qua dây. Kết luận nào sau đây là không đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

A- sai vì chiều của véctơ cảm ứng từ tại M và N ngược nhau

B, C, D - đúng

Câu 37 Trắc nghiệm

Một dây dẫn thẳng có dòng điện I đặt trong vùng không gian có từ trường đều như hình vẽ

Xác định véctơ của đại lượng còn thiếu:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Ta suy ra:

Câu 38 Trắc nghiệm

Một dây dẫn có chiều dài 10m đặt trong từ trường đều B = 5.10-2T. Cho dòng điện có cường độ 10A chạy qua dây dẫn. Lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với \(\overrightarrow B \)  có giá trị là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện:\(F = BIl\sin \alpha  = 5\,N\)

Câu 39 Trắc nghiệm

Dòng điện cường độ 10A chạy qua khung dây dẫn tam giác vuông MNP theo chiều MNPM như hình vẽ. MN = 30cm, NP = 40cm. Từ trường đều B = 0,01T vuông góc với mặt phẳng khung dây. Lực từ tác dụng lên cạnh MP của khung dây có giá trị?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây MP:

\({F_{MP}} = BIl\sin \alpha  = BIMP\sin {90^0}\)

\(MP = \sqrt {M{N^2} + N{P^2}}  = \sqrt {{{30}^2} + {{40}^2}}  = 50\,cm\)

\( \to {F_{MP}} = 0,01.10.0,5.\sin {90^0} = 0,05\,N\)

Câu 40 Trắc nghiệm

Dòng điện 6A chạy qua đoạn dây dẫn dài 5m đặt trong từ trường đều có B = 3.10-2T. Lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn hợp với các đường sức từ một góc 450 là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Lực từ tác dụng lên dây dẫn là: \(F = BIl\sin {45^0} = {3.10^{ - 2}}.6.5.sin{45^0} = 0,64N\)