BÀI 27. LỰC ĐIỆN TỪ
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện
Từ trường tác dụng lực lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Lực đó được gọi là lực điện từ.
2. Chiều của lực điện từ - Quy tắc bàn tay trái
a) Chiều của lực điện từ phụ thuộc vào những yếu tố nào?
- Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy trong dây dẫn và chiều của đường sức từ.
b) Quy tắc bàn tay trái
- Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực điện từ.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1. Xác định chiều lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua.
- Nếu dây dẫn đặt song song với đường sức từ thì không có lực từ tác dụng lên nó.
- Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực từ.
- Chiều lực từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực từ.
2. Xác định chiều dòng điện trong dây dẫn thẳng khi biết chiều của từ trường và chiều lực từ
- Vận dụng quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra 90° theo chiều của lực từ thì chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều dòng điện chạy trong dây dẫn.
3. Xác định chiều từ trường khi biết chiều dòng điện trong dây dẫn thẳng và chiều lực từ
- Vận dụng quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho ngón tay cái choãi ra 90° theo chiều của lực từ, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện chạy trong dây dẫn, khi đó chiều hướng vào lòng bàn tay chỉ chiều của các đường sức từ
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 74 SGK Vật Lí 9):
Mắc mạch điện như hình 27.1. Đoạn dây dẫn thẳng AB nằm trong từ trường của một nam châm. Đóng công tắc K. Quan sát xem có hiện tượng gì xảy ra với đoạn dây dẫn AB.
Hiện tượng nêu trong thí nghiệm ở hình 27.1 SGK chứng tỏ điều gì?
Trả lời:
Hiện tượng nêu trong thí nghiệm ở hình 27.1 SGK chứng tỏ đoạn dây dẫn AB chịu tác dụng của một lực nào đó.
Câu C2 (trang 74 SGK Vật Lí 9):
Áp dụng quy tắc bàn tay trái, xác định chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn AB trong hình 27.3 SGK.
Trả lời:
Áp dụng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay sao cho lòng bàn tay hướng về phía cực N (cực Bắc) để hứng các đường sức từ, ngón tay cái choãi ra 90° theo chiều của lực từ \(\vec{F}\), khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay có hướng từ B đến A chính là chiều của dòng điện.
Câu C3 (trang 74 SGK Vật Lí 9):
Xác định chiều đường sức từ của nam châm trên hình 27.4 SGK.
Trả lời:
Áp dụng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay sao cho tay cái choãi ra 90° theo chiều của lực từ \(\vec{F}\), chiều từ cổ tay đến ngón tay có hướng từ A đến B theo chiều của dòng điện, khi đó chiều hướng vào lòng bàn tay là chiều đi từ dưới lên trên chỉ chiều của các đường sức từ
Câu C4 (trang 74 SGK Vật Lí 9):
Biểu diễn lực điện từ tác dụng lên các đoạn AB, CD của khung dây dẫn có dòng điện chạy qua trong hình 27.5a, b, a. Các cặp lực điện từ tác dụng lên AB và CD trong mỗi trường hợp có tác dụng gì đối với khung dây?
Trả lời:
Chiều và tác dụng của lực điện từ tác dụng lên đoạn AB và CD của khung được biểu diễn sau:
+ Hình 27.5a: Cặp lực điện từ có tác dụng làm khung quay theo chiều kim đồng hồ.
+ Hình 27.5b: Cặp lực điện từ không có tác dụng làm khung quay.
+Hình 27.5.c: Cặp lực điện từ có tác dụng làm khung quay theo chiều ngược với chiều kim đồng hồ.
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài điện lực từ do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.