1. Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm nào?
Cảm ứng từ là một đaị lượng vật lý có hướng tại một điểm trong từ trường được ký hiệu bằng B, biểu trưng cho độ mạnh yếu từ trường, hướng của từ trường và tác dụng của lực từ. Chúng được đo bằng thương số giữa tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện và và tích của cường độ dòng điện cùng chiều dài sợi dây.
Lực từ là lực của từ trường tác dụng lên một vật có mang điện tích chuyển động như (Khung dây, đoạn dây, vòng dây dòng điện,...). Trong đó, từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mỗi điểm, với các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và được cách điều nhau.
Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm nào?
A. Vuông góc với dây dẫn
B. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện
C Tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm đang xét đến dây dẫn
D. Tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn
Trả lời:
Đáp án đúng: D. Tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.
Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm: tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.
Giải thích:
Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn.
2. Kiến thức tham khảo về từ trường
Nam châm là một loại vật liệu có khả năng hút được sắt vụn, và chúng có hai cực chính: Cực Bắc (được kí hiệu là N) và cực Nam (được kí hiệu là S). Trong sự tương tác giữa các nam châm, các cực cùng tên sẽ đẩy nhau ra xa, trong khi các cực khác tên sẽ hút lẫn nhau lại. Sự tương tác này được gọi là lực từ và thể hiện mối quan hệ giữa các nam châm có từ tính.
Có các loại nam châm khác nhau, bao gồm nam châm từ trường và nam châm từ tính của dây dẫn có dòng điện.
Nam châm từ trường: Một dòng điện hoặc một nam châm có thể tạo ra một từ trường xung quanh nó. Từ trường này tác động lên các dòng điện khác hoặc nam châm khác đặt trong phạm vi của nó.
Từ trường: Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian và thể hiện bằng sự xuất hiện của lực từ tác động lên một dòng điện hoặc nam châm đặt trong đó.
Hướng của từ trường có thể được xác định tại bất kỳ điểm nào trong không gian. Ví dụ, kim nam châm nhỏ được sử dụng để phát hiện từ trường, và quy ước rằng hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam - Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.
Từ tính của dây dẫn có dòng điện: Dây dẫn có dòng điện cũng tạo ra từ trường tương tự như nam châm. Dòng điện có thể tác động lên nam châm và ngược lại. Điều này chứng tỏ rằng dòng điện, nam châm và từ trường đều có liên quan đến nhau và gọi chung là từ tính.
Đường sức từ: Để biểu diễn từ trường trong không gian, người ta sử dụng khái niệm đường sức từ. Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian sao cho tại mỗi điểm, hướng của nó trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. Quy ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó.
Các ví dụ về đường sức từ bao gồm đường sức từ của nam châm thẳng và nam châm chữ U. Đường sức từ của nam châm thẳng là các đường cong đối xứng qua trục của thanh nam châm và có chiều từ cực Bắc ra cực Nam. Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức từ càng mạnh. Đối với nam châm chữ U, đường sức từ có hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm chữ U và cũng có chiều từ cực Bắc ra cực Nam.
Cuối cùng, đường sức từ của dòng điện thẳng dài là những đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện. Chiều của các đường sức từ tuân theo quy tắc nắm tay phải, và quy ước là các đường sức từ được vẽ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ sẽ nhiều và chỗ nào từ trường yếu thì các đường sức từ sẽ ít.
3. Bài tập trắc nghiệm liên quan đến cảm ứng từ sinh bởi dòng điện
Câu 1. Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường
A. Cùng hướng với hướng của từ trường tại điểm đó
B. Cùng hướng với lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện đặt tại điểm đó
C. Có độ lớn tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện đặt tạo điểm đó.
D. Có độ lớn tỉ lệ với cường độ của phần tử dòng điện đặt tại điểm đó
Câu 2. Điều nào sau đây là không đúng? Cảm ứng từ tại mỗi điểm trong từ trường
A. Tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đó
B. Cùng hướng với hướng của từ trường tại điểm đó
C. Đặc trưng cho khả năng tác dụng lực từ tại điểm đó là mạnh hay yếu
D. Có phương vuông góc với trục của kim nam châm thử nằm cân bằng tại điểm đó
Câu 3. Một phần tử dòng điện đặt vào trong một từ trường đều, lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện có độ lớn nhỏ nhất khi
A. phần tử dòng điện nằm vuông góc với các đường sức từ
B. phần tử dòng điện nằm song song với các đường sức từ
C. phần tử dòng điện hợp với từ trường góc 45o
Câu 4. Đặt hai phần tử dòng điện có cùng chiều dài, vuông góc với các đường sức từ của một điện trường đều, biết cường độ dòng điện trong phần tử thứ nhất lớn gấp hai lần cường độ dòng điện trong phần tử thứ 2. Tỉ số giữa độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện thứ nhất so với độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện thứ hai là
A. 1:2
B. 1:4
C. 2:1
D. 4:1
Câu 5. Một dây dẫn mang dòng điện có cường độ 6A nằm vuông góc với đường sức của một từ trường đều. Cảm ứng từ có độ lớn bằng 0,02T. Lực từ tác dụng lên 30cm chiều dài của dây dẫn có độ lớn bằng
A. 0,36mN
B. 0,36N
C. 36N
D. 36mN
Câu 6. Một đoạn dây dẫn thẳng dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với véc - tơ cảm ứng từ. Dòng điện qua dây có có cường độ 0,75 A. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10-3 N. Xác định cảm ứng từ của từ trường ?
A. 0,08 T.
B. 0,06 T.
C. 0,05 T.
D. 0,1 T.
Câu 7. Treo một thanh đồng có chiều dài l = 1 m và có khối lượng 200 g vào hai sợi dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trường đều có B = 0,2 T và có chiều thẳng đứng từ dưới lên trên. Cho dòng điện một chiều qua thanh đồng thì thấy dây treo bị lệch so với phương thẳng một góc θ = 60o. Lấy g = 9,8 m/s2, lực căng của dây bằng
A. 1,96 N.
B. 2,06 N
C. 1,69 N.
D. 2,6 N.
Câu 8. Hai thanh ray Xx và Yy nằm ngang, song song và cách nhau l = 20 cm đặt trong từ trường đều có véctơ cảm ứng từ thẳng đứng hướng xuống dưới với B = 0,2 T. Một thanh kim loại đặt trên ray vuông góc với ray. Nối ray với nguồn điện để trong thanh có dòng điện chạy qua. Biết khối lượng của thanh kim loại là 200g. Biết thanh MN trượt sang trái với gia tốc a = 2 m/s2. Độ lớn của cường độ dòng điện trong thanh MN là
A. 5 A.
B. 7,5 A.
C. 10 A.
D. 12,5 A.
Câu 9. Đoạn dây CD dài 20 cm, khối lượng 10 g treo bằng 2 dây mềm cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Dây ở trong từ trường đều có B = 0,2 T và các đường sức từ là các đường thẳng đứng hướng lên. Dây treo chịu được lực kéo lớn nhất Fk = 0,06 N. Hỏi có thể cho dòng điện qua dây đồng CD có cường độ lớn nhất bao nhiêu để dây treo không đứt. Coi khối lượng dây treo rất nhỏ; g = 10m/s2
A. 1,55 A.
B. 1,65 A.
C. 1,85 A.
D. 2,25 A.
Câu 10. 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. 0N
B. 0,15N
C. 0,1N
D. 0,5N
Quý khách có thể tham khảo thêm bài viết liên quan cùng chủ đề của chúng tôi như: Cảm ứng điện từ là gì? Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?
