slide bài giảng môn vật lí 11 lực từ

I.Lực từ:
1. Từ trường đều
Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống
nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường
thằng song song cùng chiều và cách đều nhau.
S

N


2. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên
một đoạn dây dẫn có dòng điện:
a. Dụng cụ thí nghiệm
b. Tiến hành

M2

- Đặt dây dẫn M1M2 trong từ trường đều sao cho M1M2 vuông
góc với đường sức từ
- Khi chưa có dòng điện qua M1M2 thì nó nằm cân bằng
dưới tác dụng của trọng lực của M1M2 và tổng lực căng của
hai dây
M1


- Khi cho dòng điện chạy qua dây có chiều từ A đến B thì xuất hiện lực từ F
tác dụng lên M1M2
- Kết quả F vuông góc M1M2 và vuông góc với đường sức
từ khi đó dây nằm cân bằng ở vị trí mới, hợp với phương
thẳng đứng một góc θ

M2

M1


O1,2
Hướng từ trường

θ

F
I

θ


mg

 
P+F

Dây dẫn M1M
2 nằm cân bằng khi tổng mg + F trực đối
với lực căng T của 2 dây treo
Từ hình vẽ hãy xác định độ lớn của lực từ ?

F = mgtanθ


- Chiều của lực từ , chiều dòng điện và chiều đường cảm

ứng từ có liên quan với nhau và chúng hợp với nhau
theo 1 quy tắc gọi là quy tắc bàn tay trái:


F

I


II.Cảm ứng từ
1.Thí nghiệm
a. Thí nghiệm 1: l = 10cm = const

I(A)

5

4

F(N)

0,04

0,032

0,024

0,016

0.08

0.08

0.08

F
I .l

F 0.08
I .l

3

Nhận xét: F ~ I

2


b. Thí nghiệm 2: I = 5A = const

l(m)

0,1

0,15

0,2

0,25

F(N)

0,04

0,06

0,08

0,1

F
I .0.08
l

0.08

F
I .l

Nhận xét: F ~ l

0.08

0.08


F

-Từ kết quả thí nghiệm ta lấy thương số
đặc trưng cho tác dụng

I .l
của từ trường tại điểm khảo sát gọi là cảm ứng từ ( B )
Biểu thức:

Trong đó:

B=

F
I .l

F
I .l

F là độ lớn lực từ (N)
I: Cường độ dòng điện chạy qua dây (A)
l: chiều dài đoạn dây (m)
B: cảm ứng từ (T)


2. Vectơ cảm ứng từ
Vectơ cảm ứng từ B tại một điểm:
- Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm khảo sát
- Có độ lớn:
r
B

B=

F

I .l

F
I .l

Vài ví dụ về cỡ độ lớn của cảm ứng từ
Từ trường
- Nam châm điện siêu dẫn
- Trên bề mặt của mặt trời
- Nam châm điện lớn
- Nam châm thông thường
- Kim nam châm
- Trái đất

B(T)
20
5
2
10-2
10-4
5.10-5




3. Biểu thức tổng quát của lực F theo B

- Xét đoạn dây dẫn M1M2 = l. Tích I .l gọi là vectơ phần tử dòng điện, cùng hướng với dòng điện
- Đặt phần tử dòng điện trên trong từ trường đều ta thấy lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện:
+ Điểm đặt tại trung điểm của M1 M2



+ Phương vuông góc với l và B
r
B

+ Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái
+ Độ lớn

F = IlB sin α




B



Trong đó α là góc tạo bởi l và B

α


F


CỦNG CỐ
Câu 1: Phát biểu nào sau đây sai ? Lực từ tác
dụng lên phần tử dòng điện:

A. Vuông góc với phần tử dòng điện
B. Cùng hướng với từ trường
C. Tỉ lệ với cường độ dòng điện
D. Tỉ lệ với cảm ứng từ
Câu 2: Một đoạn dây dẫn được đặt trong từ trường đều.
Để lực điện từ tác dụng lên dây cực đại thì góc hợp bởi
đoạn dây và vectơ cảm ứng từ là:
A. 00

B. 450

C. 600

D. 900


CỦNG CỐ
Câu 3: Một dây dẫn dài 5cm đặt trong từ trường
đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng
điện có cường độ 0,75 A. Lực từ tác dụng lên dây
là 0,03 N. Cảm ứng từ của từ trường có đọ lớn là?
A. 0,08 T

B. 0,8 T

C. 0,5 T

D. 0,05 T