Lý thuyết chương: Từ trường hay, chi tiết nhất

---

---

Bài viết Lý thuyết chương: Từ trường với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Lý thuyết chương: Từ trường.

Lý thuyết chương: Từ trường

1. Tương Tác Từ – Từ Trường

- Từ trường là một dạng vật chất, mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong khoảng không gian có từ trường.

- Đặc trưng của từ trường là cảm ứng từ kí hiệu $\overrightarrow{B}$, đơn vị của cảm ứng từ là Tesla (T).

- Quy ước: Hướng của từ trường là hướng Nam - Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

2. Đường Sức Từ

- Là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó.

- Các tính chất của đường sức từ:

    + Qua mỗi điểm trong không gian có từ trường chỉ vẽ được một đường sức từ.

    + Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

    + Chiều của các đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc).

    + Quy ước: Vẽ các đường sức từ sao cho chổ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau và chổ nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa.

3. Từ Trường Chạy Trong Dây Dẫn Có Hình Dạng Đặc

a. Từ Trường Của Dòng Điện Thẳng Dài Vô Hạn.

Véc tơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ tại M cách dây dẫn một đoạn r biết dây dẫn có cường độ I (A) chạy qua có:

    + Điểm đặt: Tại điểm ta xét.

    + Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và điểm ta xét.

    + Chiều: Xác định theo qui tắc nắm tay phải: “ Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón tay kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ”.

    + Độ lớn:

b. Từ Trường Của Dòng Điện Tròn

Véc tơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ tại tâm O của vòng dây dẫn hình tròn bán kính r có dòng điện I (A) chạy qua có:

    + Điểm đặt: Tại điểm ta xét O

    + Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây

    + Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải: “ Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của cảm ứng từ”.

    + Độ lớn:

c. Từ Trường Của Ống Dây

Véc tơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ tại những điểm bên trong lòng ống dây dẫn điện có cường độ I (A) chạy qua có:

    + Điểm đặt: Tại điểm ta xét

    + Phương: Song song với trục của ống dây

    + Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải

    + Độ lớn:

với N là số vòng dây và L là chiều dài dây.

d. Nguyên Lý Chồng Chất Từ Trường

Vecto cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ tại một điểm qua nhiều dòng điện gây ra:

$\overrightarrow{B}$ = B₁→ + B₂→ + ... + B_n→

    + Trường hợp tổng quát

    + Trường hợp đặt biệt thứ nhất B₁→ ↗↗ B₂→ ⇒ α = 0° ⇒ B = B₁ = B₂

    + Trường hợp đặt biệt thứ hai B₁→ ↗↙ B₂→ ⇒ α = 180° ⇒ B = |B₁ - B₂|

    + Trường hợp đặt biệt thứ ba B₁→ ⊥ B₂→ ⇒ α = 90°

4. Lực Từ

a. Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có một dòng điện đặt trong từ trường đều

Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài L có dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường có

    + Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây

    + Phương vuông góc với đoạn dây và với đường sức từ

    + Chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái: “Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho vecto cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều dòng điện chay trong đoạn dây, khi đó chiều ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của lực từ $\overrightarrow{F}$”.

    + Độ lớn: F = BILsinα

Trong đó: I là cường độ dòng điện (A)

                L là chiều dài đoạn dây (m)

                α là góc hợp bởi hướng của cảm ứng từ và hướng của dòng điện.

b. Lực từ tác dụng lên giữa 2 dây dẫn thẳng dài song song có dòng điện chạy qua

- Nếu 2 dòng điện chạy cùng chiều 2 dây hút nhau.

- Nếu 2 dòng điện chạy ngược chiều 2 dây đẩy nhau.

- Lực tác dụng có độ lớn :

Trong đó : I₁, I₂ là cường độ dòng điện chạy qua 2 dây dẫn .

                ℓ là chiều dài 2 dây.

                d khoảng cách 2 dây .

c. Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện

- Nếu mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ khi đó các lực tác dụng lên khung không làm quay khung (chỉ làm cho khung giãn ra hoặc co lại).

- Nếu mặt phẳng khung dây song song với đường cảm ứng từ khi đó xuất hiện ngẫu lực làm khung quay với momen : M = B.I.S.sin α

Trong đó: S là diện tích khung; α = (B, n) với n→ là pháp tuyến mặt phẳng khung dây.

5. Lực Lo – ren – xơ

Lực lorenxo là lực do từ trường tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường có:

    + Điểm đặt trên điện tích

    + Phương vuông góc với $\overrightarrow{v}$ và $\overrightarrow{B}$

    + Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái: “ Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho vecto $\overrightarrow{B}$ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều của $\overrightarrow{v}$ khi q > 0 và ngược chiều $\overrightarrow{v}$ khi q < 0, khi đó chiều của lực lorenxo là chiều ngón cái choãi ra.”

    + Độ lớn f = |q|vBsinα trong đó α = ($\overrightarrow{v}$, $\overrightarrow{B}$)

Bài tập tự luyện

Bài 1: Độ lớn của lực Lo – ren – xơ không phụ thuộc vào

A. khối lượng của điện tích.     

B. độ lớn cảm ứng từ.

C. độ lớn vận tốc của điện tích.

D. giá trị của điện tích.

Bài 2: Lực nào sau đây không phải lực từ?

A. Lực Trái đất tác dụng lên kim nam châm ở trạng thái tự do làm nó định hướng theo phương bắc nam.

B. Lực hai dây dẫn mang dòng điện tác dụng lên nhau.

C. Lực nam châm tác dụng lên dây dẫn bằng nhôm mang dòng điện.

D. Lực Trái Đất tác dụng lên vật nặng.

Bài 3: Suất điện động cảm ứng là suất điện động

A. được sinh bởi nguồn điện hóa học.

B. sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

C. được sinh bởi dòng điện cảm ứng. 

D. sinh ra dòng điện trong mạch kín.

Bài 4: Khi cho nam châm chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ

A. hóa năng.

B. cơ năng. 

C. quang năng.     

D. nhiệt năng.

Bài 5: Lực Lo – ren – xơ là

A. lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường.

B. lực điện tác dụng lên điện tích.

C. lực Trái Đất tác dụng lên vật.

D. lực từ tác dụng lên dòng điện.

Bài 6: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với

A. điện trở của mạch.    

B. độ lớn từ thông qua mạch.

C. tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy.  

D. diện tích của mạch.

Bài 7: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn không phụ thuộc trực tiếp vào

A. cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn. 

B. độ lớn cảm ứng từ.

C. chiêu dài dây dẫn mang dòng điện.

D. điện trở dây dẫn.

Bài 8: Cho hai dây dây dẫn đặt gần nhau và song song với nhau. Khi có hai dòng điện cùng chiều chạy qua thì 2 dây dẫn

A. hút nhau.

B. đẩy nhau.

C. đều dao động.  

D. không tương tác.

Bài 9: Từ thông qua một diện tích S không phụ thuộc yếu tố:

A. góc tạo bởi pháp tuyến và véc tơ cảm ứng từ.

B. nhiệt độ môi trường.   

C. diện tích đang xét.

D. độ lớn cảm ứng từ.

Bài 10: Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm:

A. vuông góc với dây dẫn.

B. tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm đang xét đến dây dẫn.

C. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện.                                     

D. tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.

Xem thêm các phần Lý thuyết Vật Lí lớp 11 Ôn thi THPT Quốc gia hay, chi tiết khác:

• 50 bài tập trắc nghiệm Lực từ có đáp án (phần 1)
• 50 bài tập trắc nghiệm Lực từ có đáp án (phần 2)
• 23 câu trắc nghiệm Lực Lo-ren-xơ có đáp án chi tiết
• 60 câu trắc nghiệm Từ trường có lời giải (cơ bản - phần 1)
• 60 câu trắc nghiệm Từ trường có lời giải (cơ bản - phần 2)
• 50 câu trắc nghiệm Từ trường có lời giải (nâng cao - phần 1)
• 50 câu trắc nghiệm Từ trường có lời giải (nâng cao - phần 2)

---

---

---