Trong chương trình vật lý 9, các em sẽ được tìm hiểu rất nhiều về những khái niệm xung quanh điện từ học, bao gồm cả lực điện từ. Trong bài viết hôm nay, Monkey sẽ tổng hợp lại kiến thức về lực điện từ và những lý thuyết liên quan về lực điện từ, hy vọng có thể giúp các em hiểu rõ hơn và áp dụng được nhiều trong các bài tập nhé! Show Lực điện từ là gì?Lực điện từ (hay còn thường được gọi ngắn gọn là lực từ) là khái niệm được dùng để chỉ lực của từ trường tác dụng lên hạt mang điện tích chuyển động. Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điệnMột dây dẫn ở trong trạng thái có dòng điện chạy qua, chịu tác dụng lực của một từ trường, không song song với đường sức từ. Lực điện từ chính là lực mà từ trường tác dụng lên dây dẫn đó. Thí nghiệm chứng minh (H17.4) Các dụng cụ thí nghiệm gồm:
Quan sát hình bên dưới, ta nhận thấy khi khóa K ở trong trạng thái đóng, thanh dây AB có cấu tạo bằng đồng sẽ có xu hướng di chuyển trên hai thanh ray cấu tạo bằng đồng nằm ngang song song với AB. Lực điện từ là gìLực điện từ hay gọi tắt là lực từ là khái niệm được dùng để chỉ lực của từ trường tác dụng lên hạt mang điện tích chuyển động. Lực điện từ gồm có hai phần: gồm lực điện do điện trường tạo ra và lực từ do từ trường tạo ra. Điều này được thể hiện trong biểu thức toán học cổ điển về lực điện từ, khi chúng ta đã biết tính chất của hạt mang điện và cường độ điện từ trường. Biểu thức được thể hiện như sau: Trong đó:
Lưu ý:
Chiều của lực điện từ, quy tắc bàn tay tráiChiều lực điện từChiều của lực điện từ là chiều của đường sức từ và chiều của dòng điện chạy ở phía bên trong dây dẫn quyết định chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn. Có hai yếu tố chi phối đến chiều của một lực điện từ tác dụng lên một dây dẫn là:
Quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực điện từĐể xác định được chiều của lực điện từ chúng ta sẽ sử dụng quy tắc bàn tay trái. Quy tắc này được thực hiện như dưới đây: Thực hiện đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào trong lòng bàn tay, chiều từ vị trí cổ tay đến vị trí ngón giữa phải hướng theo chiều của dòng điện (chiều của dòng điện chạy bên trong ống dây), ngón tay cái choãi ra 90 độ chỉ chiều của lực điện từ. Lưu ý khi thực hiện quy tắc bàn tay trái:
Lực điện từ - một trong 4 lực cơ bản của tự nhiênLực điện từ là một trong số bốn nguồn lực cơ bản của tự nhiên. Theo lý thuyết động lực học lượng tử, lực điện từ được gây ra bởi quá trình trao đổi hạt trường là hạt photon. Đây là lực nằm trong bản chất của hầu hết các loại lực mà hiện nay con người có thể quan sát được trong cuộc sống hàng ngày (ngoại trừ lực hấp dẫn của trái đất). Hầu như mọi tương tác giữa các nguyên tử đều có thể quy được về lực điện từ giữa proton và electron nằm bên trong. Lực này sẽ sinh ra:
Xem thêm: Toàn bộ lý thuyết về máy phát điện xoay chiều quan trọng cần nhớ Bài tập lực điện từ vật lý 9 bài 27Để ôn lại và luyện tập chắc phần lý thuyết, dưới đây là phần bài tập trong bài 27: Lực điện từ, vật lý 9 có đáp án. Bài 1 (Trang 61 SBT): Hình 27.1 SBT mô tả khung dây có dòng điện chạy qua được trong từ trường, trong đó khung quay đang có vị trí mà mặt phẳng khi vuông góc với đường sức từ. Về vị trí này của khung dây, ý kiến nào dưới đây là đúng?
Lời giải: Các lực từ tác dụng lên khung dây được biểu diễn như hình vẽ. Cặp lực này chỉ có tác dụng kéo dãn khung chứ không có tác dụng làm quay. \=> Chọn câu B. Khung chịu tác dụng của lực điện từ nhưng nó không quay. Bài 2 (Trang 61 SBT): Hình 27.2 mô tả đoạn dây AB có dòng điện đi qua được đặt ở khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U. Biểu diễn lực điện từ tác dụng vào AB. Nếu đổi chiều dòng điện hoặc đổi cực của nam châm thì lực điện từ sẽ ra sao? Lời giải:
Bài 3 (Trang 62 SBT): Khung dây dẫn ABCD có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường của nam châm vĩnh cửu (hình 27.3 SBT). Mặt phẳng của khung dây song song với các đường sức từ. Hãy biểu diễn lực điện từ tác dụng lên các cạnh của khung. Các lực này làm cho khung có xu hướng chuyển động như thế nào? Lời giải: Chiều của lực điện từ được biểu diễn trên hình 27.3a. Khung quay theo chiều mũi tên cong trên hình vẽ. Bài 4 (Trang 62 SBT): Hình 27.4 SBT mô tả một khung dây dẫn đứng yên trong từ trường, mặt của khung vuông góc với đường sức từ. Nếu đổi chiều dòng điện chạy trong khung thì khung dây có quay không? Giải thích? Lời giải:
Bài 5 (Trang 62 SBT): Một thanh nam châm thẳng đã bị tróc hết vỏ sơn, mất dấu các cực. Để xác định tên từ cực, ta có thể cho từ trường của thanh nam châm này tác dụng lên một dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua.
Lời giải:
Bài 6 (Trang 62 SBT): Dùng quy tắc nào dưới đây để xác định chiều của lực điện từ:
Lời giải: \=> Chọn D. Quy tắc bàn tay trái Bài 7 (Trang 63 SBT): Muốn xác định được chiều của lực điện từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt tại một điểm trong từ trường thì cần phải biết yếu tố nào?
Lời giải: \=> Chọn C. Chiều của dòng điện và chiều của đường sức từ tại điểm đó. Bài 8 (Trang 63 SBT): Khi dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt song song với các đường sức từ thì lực điện từ có xu hướng như thế nào.?
Lời giải: \=> Chọn D. Không có lực điện từ. Bài 9 (Trang 63 SBT): Một khung dây dẫn hình chữ nhật có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường giữa hai nhánh của một nam châm hình U. Khung dây sẽ quay đến vị trí nào thì dừng lại:
Lời giải: \=> Chọn B. Mặt khung dây vuông góc với các đường sức từ. Vì khi đó các lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây sẽ nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các cạnh. Các lực này sẽ có tác dụng kéo căng (hoặc nén) khung dây nhưng không làm quay nó nữa. Bài viết trên đã tổng hợp các kiến thức về lực điện từ cũng như những khái niệm liên quan đến lực điện từ. Hy vọng rằng, thông qua bài viết này, các em có thể nắm vững được kiến thức và áp dụng được nhiều vào trong các bài tập. Cảm ơn các em đã đón đọc bài viết. |