Câu 14Vật lý#THPT Quốc Gia#Lực từ
Thuộc đề: Đề Thi Chuyên Sâu Vật Lý THPT: Tương Tác Từ và Cân Bằng Thanh Dẫn Trong Từ TrườngMột nhóm học sinh sử dụng thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ . Trong đó: Khung dây (3) gồm vòng dây, chiều dài cạnh dưới là được đặt sao cho cạnh này nằm trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U (4); đòn cân (11) được gắn với khung dây và lực kế (13), lực kế được tích hợp vít điều chỉnh để thay đổi độ cao của thân lực kế; đoạn dây (14) có chiều dài không đổi, 1 đầu gắn với móc lực kế, đầu còn lại gắn với chốt cố định trên mặt hộp. Thước đo góc (9) để xác định góc xoay của khung. Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh đòn cân nằm ngang. Ghi lại số chỉ của lực kế. Sau đó họ thực hiện như sau:
+ Giai đoạn 1: Điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ khi xuất hiện (thước đo góc chỉ vạch số 0). Cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống. Khi khung dây dừng lại, họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang. Ghi lại số chỉ của lực kế và cường độ dòng điện qua khung dây ở ampe kế.
+ Giai đoạn 2: Ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch (đòn cân nằm ngang). Sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là , họ nhận thấy .
Một nhóm học sinh sử dụng thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ . Trong đó: Khung dây (3) gồm vòng dây, chiều dài cạnh dưới là được đặt sao cho cạnh này nằm trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U (4); đòn cân (11) được gắn với khung dây và lực kế (13), lực kế được tích hợp vít điều chỉnh để thay đổi độ cao của thân lực kế; đoạn dây (14) có chiều dài không đổi, 1 đầu gắn với móc lực kế, đầu còn lại gắn với chốt cố định trên mặt hộp. Thước đo góc (9) để xác định góc xoay của khung. Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh đòn cân nằm ngang. Ghi lại số chỉ của lực kế. Sau đó họ thực hiện như sau:
+ Giai đoạn 1: Điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ khi xuất hiện (thước đo góc chỉ vạch số 0). Cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống. Khi khung dây dừng lại, họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang. Ghi lại số chỉ của lực kế và cường độ dòng điện qua khung dây ở ampe kế.
+ Giai đoạn 2: Ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch (đòn cân nằm ngang). Sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là , họ nhận thấy .
+ Giai đoạn 1: Điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ khi xuất hiện (thước đo góc chỉ vạch số 0). Cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống. Khi khung dây dừng lại, họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang. Ghi lại số chỉ của lực kế và cường độ dòng điện qua khung dây ở ampe kế.
+ Giai đoạn 2: Ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch (đòn cân nằm ngang). Sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là , họ nhận thấy .

Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Số chỉ của lực kế là độ lớn của lực từ tác dụng lên khung dây.
b)
Giá trị của cần đo được tính theo công thức .
c)
Trong giai đoạn 1, khi khung dây dịch chuyển thì thước đo góc luôn chỉ vạch số 0, chứng tỏ lực từ tác dụng lên khung dây có phương thẳng đứng.
d)
Giá trị , chứng tỏ lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nằm ngang đặt trong từ trường phụ thuộc vào góc hợp bởi hướng của vector cảm ứng từ và hướng của dòng điện chạy trong đoạn dây.
Đáp án chính thức: a:S,b:S,c:Đ,d:Đ
Bấm vào làm đề thi bên dưới để nộp bài, chấm điểm tự động và xem phân tích chi tiết toàn bộ các câu trong đề.