Bài 27: Lực điện từ - Vở BT Vật lí lớp 9
Bài 27: Lực điện từ
A - ÔN TẬP
I - Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện
1. Thí nghiệm
C1. Hiện tượng cho thấy rằng đoạn dây AB chịu tác dụng của 1lực nào đó.
2. Kết luận
Từ trường tác dụng lực lên đoạn dây AB có dòng điện chạy qua. Lực đó được gọi là lực điện từ.
II - Chiều của lực điện từ. Quy tắc nắm bàn tay trái
1. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chiều của lực điện từ?
a. Thí nghiệm
b. Kết luận
Những yếu tô ảnh hưởng đến chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB là chiều của dòng điện chạy trong dây dẫn và chiều của đường sức từ.
3. 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 cái choãi ra 90 độ chỉ chiều của lực điện từ.
III - Vận dụng
C2. Chiều của dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn AB là đi từ B đến A.
C3. Chiều của đường sức từ của nam châm là từ đi từ dưới lên trên.
C4. Hình 27.1 a, b, c biểu diễn lực điện từ tác dụng lên các đoạn dây dẫn AB và CD của khung.
+ Những cặp lực từ ở hình 27.1 a làm khung quay theo chiều kim đồng hồ.
+ Những cặp lực từ ở hình 27.1 b kéo dãn khung nhưng không có tác dụng làm khung quay.
- Những cặp lực từ ở hình 27.1 c làm khung quay theo chiều ngược với chiều kim đồng hồ.
Các bài giải bài tập vở bài tập Vật Lí 9 (VBT Vật Lí 9) khác:
B – LÀM BÀI TẬP
I – Bài tập sách bài tập
Câu 27.1 trang 78 Vở BT Vật Lí 9:
Đáp án B. Khung chịu tác dụng của lực điện từ nhưng nó không quay. Cặp lực này chỉ kéo dãn khung chứ không làm khung quay. Các lực từ tác dụng lên khung dây được biểu diễn như hình vẽ.
Câu 27.2 trang 78 Vở BT Vật Lí 9:
Trên hình 27.2, lực từ tác dụng lên dây AB có chiều hướng vào trong lòng nam châm.
Nếu đổi cực của nam châm hay đổi chiều dòng điện thì lực điện từ có chiều hướng từ trong ra ngoài.
Câu 27.3 trang 78 Vở BT Vật Lí 9: Biểu diễn lực điện từ tác dụng lên các cạnh của khung dây dẫn ABCD trên hình 27.3
Lực điện từ có tác dụng làm cho khung có xu hướng chuyển động quay theo chiều mũi tên cong trên hình vẽ.
Câu 27.4 trang 79 Vở BT Vật Lí 9:
Khi đổi chiều dòng điện chạy trong khung, khung dây không quay vì lực từ sẽ hướng cùng phương và ngược chiều với các lực ban đầu. Vì vậy các lực từ này có tác dụng nén khung chứ không có tác dụng làm quay khung.
Câu 27.5 trang 79 Vở BT Vật Lí 9: Bố trí thí nghiệm như hình 27.4
Vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định tên từ cực của nam châm. Nếu dây dẫn chuyến động lên trên thì đầu N của nam châm là cực Bắc.
II - Bài tập nâng cao
Câu 27a trang 79 Vở BT Vật Lí 9: Dây dẫn AB hình trụ không bọc cách điện được đặt trên 2 thanh ray bằng dây dẫn điện không có vỏ cách điện sao cho AB có thể lăn trên hai thanh ray. Tất cả đặt trong lòng thanh nam châm hình chữ U như hình 27.5. Cho dòng điện chạy qua dây dẫn AB. Hỏi AB có chuyển động không và chuyển động thế nào? Giải thích? Bố trí và thực hiện 1 thí nghiệm kiểm tra kết quả.
Đáp án:
Dây AB chuyển động hướng vào trong lòng nam châm chữ U. Vì khi đó sẽ xuất hiện lực điện từ hướng vào trong lòng nam châm khiến thanh AB chuyển động.
Câu 27b trang 79 Vở BT Vật Lí 9: Trường hợp nào dưới đây không sử dụng quy tắc bàn tay trái?
A. Biết chiều dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ, chiều đường sức từ. Tìm chiều lực điện từ tác dụng lên dây dẫn.
B. Biết chiều dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ, chiều lực điên từ tác dụng lên dây dẫn. Tìm chiều của đường sức từ.
C. Một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua biết chiều dòng điện chạy qua các vòng của ống dây. Tìm chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
D. Một dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ. Biết chiều lực điện từ tác dụng lên dây dẫn, chiều của đường sức từ. Tìm chiều dòng điện chạy qua dây dẫn
Đáp án: Đáp án C vì trong trường hợp này cần phải dùng quy tắc nắm bàn tay phải.
Bài 29: Thực hành: Chế tạo nam châm vĩnh cửu, nghiệm lại từ tính của ống dây có dòng điện
1. Trả lời câu hỏi
C1: Cách để làm cho một thanh thép nhiễm từ?
Đáp án: Đặt thanh thép vào trong từ trường (Ví dụ như đặt trong từ trường của nam châm hoặc trong lòng ống dây rồi cho dòng điện chạy qua ống dây).
C2: Để nhận biết một chiếc kim bằng thép đã bị nhiễm từ hay chưa, ta dùng những cách nào?
Đáp án:
Cách 1: Treo kim thăng bằng trên một sợi dây không xoắn xem nó có chỉ hướng Nam - Bắc không.
Cách 2: Đặt kim lại gần các mạt sắt xem kim có hút mạt sắt không.
Cách 3: Dùng 1 thanh nam châm thẳng đưa lại gần chiếc kim bằng thép rồi thay đổi lần lượt từ cực của thanh nam châm thì ta thấy hiện tượng đẩy, hút.
C3: Dùng cách gì để xác định tên từ cực của 1 ống dây có dòng điện chạy qua và chiều dòng điện trong các vòng dây bằng 1 kim nam châm?
Đáp án:
- Đặt kim nam châm lại gần cuộn dây có dòng điện chạy qua.
- Xác định chiều các đường sức từ trong lòng ống dây dựa vào định hướng của kim nam châm từ đó xác định được từ cực của ống dây.
- Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều của
dòng điện trong các vòng dây..
2. Kết quả chế tạo nam châm vĩnh cửu
Bảng 1:
3. Kết quả nghiệm lại từ tính của ống dây có dòng điện
Bảng 2: