Tổng hợp kiến thức lực điện từ vật lý 9 & bài tập vận dụng

Trong Chương trình Vật lý 9, họ sẽ học được rất nhiều về các khái niệm xung quanh việc học điện từ, bao gồm cả lực điện từ. Trong bài báo ngày nay, Nguyễn Tất Thành sẽ tóm tắt kiến ​​thức về lực điện từ và các lý thuyết liên quan về lực điện từ, hy vọng sẽ giúp họ hiểu rõ hơn và áp dụng nhiều trong các bài tập!

Lực điện từ là gì?

Lực điện từ (cũng thường được gọi là lực từ) là khái niệm được sử dụng để chỉ ra lực của từ trường tác dụng lên các hạt tích điện chuyển động.

Bạn đang xem: Tổng hợp kiến thức lực điện từ vật lý 9 & bài tập vận dụng

Ảnh hưởng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện

Một dây dẫn trong trạng thái điện chảy qua, dưới lực của từ trường, không song song với đường từ trường. Lực điện từ là lực mà từ trường tác động lên dây đó.

Thí nghiệm chứng minh (H17.4)

Các công cụ thử nghiệm bao gồm:

• Nam châm hình chữ U.

• Thanh dây đồng

• Hai đường ray bằng đồng nằm ngang song song với thanh dây AB

• Phần dây dẫn có khóa

Quan sát hình dưới đây, chúng tôi nhận ra rằng khi khóa K ở trạng thái đóng, thanh AB với cấu trúc đồng sẽ có xu hướng di chuyển trên hai đường ray được làm bằng đồng ngang song song với AB.

Lực điện từ là gì

Lực điện từ hoặc từ ngắn là khái niệm được sử dụng để chỉ ra lực của từ trường tác động lên các hạt tích điện chuyển động.

Lực điện từ bao gồm hai phần: bao gồm cả lực điện được tạo ra bởi điện trường và lực từ được tạo ra bởi từ trường.

Điều này được thể hiện trong biểu hiện toán học cổ điển của lực điện từ, khi chúng ta đã biết các tính chất của các hạt tích điện và cường độ điện từ. Biểu thức được hiển thị như sau:

Trong đó:

• E là một vectơ của cường độ điện trường ở vị trí của hạt tích điện.

• Q là điện tích của hạt.

• V là một vectơ vận tốc của hạt.

• B là một vectơ cảm ứng từ ở vị trí của hạt giống.

Ghi chú:

• Lực điện từ còn được gọi là một tên khác, lực Lorentz. Đây là lực được sử dụng để chỉ thành phần gây ra bởi từ trường, nhưng đôi khi nó được sử dụng để chỉ lực điện từ. Bởi vì trong lý thuyết của lý thuyết điện từ và tương đối: từ trường điện và từ trường được thống nhất thành một trường và tạo ra sự tương tác duy nhất gọi là từ trường điện từ.

• Sự thống nhất giữa lực từ và lực điện thành một loại lực điện từ hoàn toàn phù hợp với quan điểm của lý thuyết “động lực điện và lượng tử”. Theo lý thuyết này, lực điện từ được tạo ra bởi sự trao đổi của trường.

Hướng của lực điện từ, quy tắc của tay trái

Lực điện từ

Hướng của lực điện từ là hướng của từ trường và hướng của dòng điện chảy bên trong dây dẫn xác định hướng của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn.

Có hai yếu tố thống trị hướng của một lực điện từ tác dụng lên một dây dẫn:

• Khi vượt qua dây dẫn, dòng điện là một chiều.

• Hướng của đường từ trường.

Quy tắc của tay trái được xác định bởi lực điện từ

Để xác định hướng của lực điện từ, chúng tôi sẽ sử dụng quy tắc tay trái. Quy tắc này được thực hiện như dưới đây:

Thực hiện bàn tay trái sao cho các đường từ lòng bàn tay, từ hướng của cổ tay đến vị trí ngón giữa ngay theo hướng của dòng điện (hướng của dòng điện chạy bên trong ống dây), ngón tay của bàn tay là 90 độ hướng của lực điện từ.

Lưu ý khi thực hiện quy tắc tay trái:

• Giả sử, dây dẫn được đặt song song với đường từ trường, dây sẽ không phải là hiệu ứng của bất kỳ lực nào.

• Một khung dây có xu hướng được xoay, nén hoặc kéo dài.

Lực điện từ – Một trong 4 lực cơ bản của tự nhiên

Lực điện từ là một trong bốn tài nguyên cơ bản của tự nhiên. Theo lý thuyết động lực lượng tử, lực điện từ được gây ra bởi quá trình trao đổi trường học dưới dạng các hạt phroton.

Đây là lực lượng trong bản chất của hầu hết các loại lực lượng mà mọi người hiện có thể quan sát trong cuộc sống hàng ngày (ngoại trừ trọng lực của trái đất). Hầu như tất cả các tương tác giữa các nguyên tử có thể được quy cho lực điện từ giữa các proton và electron bên trong. Lực lượng này sẽ tạo ra:

• Xem thêm : Hướng dẫn cách phát âm chữ â trong tiếng Việt chi tiết

  Tương tác giữa các phân tử.

• Lực kéo và lực đẩy khi tiến hành tác động cơ học lên các vật thể.

• Tương tác giữa quỹ đạo của electron.

• Kiểm soát phản ứng hóa học.

Xem thêm: Toàn bộ lý thuyết về một trình tạo hiện tại xen kẽ quan trọng để ghi nhớ

Bài tập điện từ vật lý 9 Bài 27

Để xem xét và thực hành lý thuyết, đây là các bài tập trong Bài học 27: Lực điện từ, Vật lý 9 với câu trả lời.

Bài 1 (trang 61 SBT): Hình 27.1 SBT mô tả khung dây có dòng điện trong từ trường, trong đó khung quay được đặt ở nơi mặt phẳng vuông góc với đường từ trường. Về vị trí này của khung dây, điều nào sau đây là đúng?

1. Khung không hiệu quả của lực điện từ.

2. Khung chịu lực điện từ nhưng nó không xoay

3. Khung tiếp tục quay do ảnh hưởng của lực điện từ trên khung

4. Khung quay nhiều hơn một chút nhưng không phải là tác dụng của lực điện từ mà là quán tính.

Giải pháp:

Các lực từ tính hoạt động trên khung dây được biểu diễn như hình. Cặp lực này chỉ hoạt động để kéo dài khung, không phải hiệu ứng xoay.

=> Chọn câu B. Khung có tác dụng của lực điện từ nhưng nó không xoay.

Bài 2 (trang 61 SBT): Hình 27.2 mô tả dây AB với dòng điện, được đặt ở khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U. Nếu thay đổi dòng điện hoặc phân cực của nam châm, lực điện từ sẽ như thế nào?

Giải pháp:

Bài 3 (trang 62 SBT): Khung dây dẫn ABCD với dòng chảy trong từ trường của nam châm vĩnh cửu (Hình 27.3 SBT). Mặt phẳng của khung dây song song với các đường từ trường. Thực hiện lực điện từ trên các cạnh của khung. Làm thế nào để các lực này làm cho khung có xu hướng di chuyển?

Giải pháp:

Hướng của lực điện từ được thể hiện trong Hình 27.3a.

Khung quay theo hướng của mũi tên cong trên bản vẽ.

Bài 4 (trang 62 SBT): Hình 27.4 SBT mô tả khung dây dẫn thẳng đứng trong từ trường, mặt của khung vuông góc với đường từ trường. Nếu hiện tại thay đổi trong khung, khung dây có xoay không? Giải thích?

Giải pháp:

• Khi mặt phẳng của khung dây vuông góc với đường từ trường, lực từ hoạt động trên các cạnh của khung dây sẽ nằm trong mặt phẳng của khung dây và vuông góc với các cạnh. Vì vậy, các lực này có tác dụng kéo dài khung như trong Hình 27.4a.

• Nếu hiện tại thay đổi trong khung, lực từ sẽ theo cùng một hướng và theo hướng ngược lại với các lực gốc. Vì vậy, các lực từ này có tác dụng của khung nén, không phải là hiệu ứng của khung quay.

Bài 5 (trang 62 SBT): Một thanh nam châm thẳng đã bóc ra tất cả các vỏ sơn, mất các dấu cột. Để xác định tên từ độ phân cực, chúng ta có thể đặt từ trường của thanh nam châm này lên một dây dẫn thẳng với một dòng điện chạy qua.

a) Vẽ mô tả về cách này

b) nêu cách xác định tên từ thanh nam châm vào thời điểm đó

Giải pháp:

• Xem thêm : Các bài test tiếng Anh trình độ A2 giúp tự kiểm tra tại nhà (có đáp án)

  Bố cục thử nghiệm như trong Hình 27.5.

• Nếu dây dẫn di chuyển lên trên, đầu N của nam châm là cực bắc. Áp dụng quy tắc tay trái để xác định tên từ phân cực nam châm.

Bài 6 (trang 62 SBT): Quy tắc nào sau đây để xác định hướng của lực điện từ:

1. Quy tắc nắm tay phải

2. Quy tắc giữ trái

3. Quy tắc của tay phải

4. Quy tắc tay trái

Giải pháp:

=> Chọn D. Quy tắc của tay trái

Bài 7 (trang 63 SBT): Để xác định hướng của lực điện từ hoạt động trên một đường thẳng với dòng điện chảy tại một điểm trong từ trường, nên biết yếu tố nào?

1. Hướng của dòng điện trong dây và chiều dài của dây

2. Hướng của đường từ trường và cường độ lực điện từ tại thời điểm đó

3. Hướng của dòng điện và hướng của đường từ trường tại thời điểm đó.

4. Hướng và cường độ của dòng điện, kích thước và cường độ của lực từ tại điểm đó.

Giải pháp:

=> Chọn C. Hướng của dòng điện và hướng của đường từ trường tại điểm đó.

Bài 8 (trang 63 SBT): Khi dây dẫn thẳng có dòng điện, được đặt song song với các đường từ trường, xu hướng của lực điện từ là gì.

1. Theo cùng một hướng với hiện tại

2. Theo cùng một hướng với đường từ trường.

3. Vuông góc với cả các đường dây dẫn và từ trường.

4. Không có lực điện từ.

Giải pháp:

=> Chọn D. Không có lực điện từ.

Bài 9 (trang 63 SBT): Khung dây hình chữ nhật với dòng điện chảy trong từ trường giữa hai nhánh của một khung dây U. sẽ chuyển sang nơi dừng lại:

1. Khung dây song song với các đường từ trường.

2. Khung dây vuông góc với các đường từ trường.

3. Khung dây tạo thành một góc 60o với các đường từ trường.

4. Bề mặt khung dây tạo thành một góc 45O với các đường từ trường.

Giải pháp:

=> Chọn B. Khung dây vuông góc với các đường từ trường.

Bởi vì sau đó các lực từ tính tác dụng lên các cạnh của khung dây sẽ nằm trong mặt phẳng của khung dây và vuông góc với các cạnh. Các lực này sẽ có tác dụng kéo dài (hoặc nén) khung dây nhưng không xoay nó nữa.

Bài báo trên đã tóm tắt kiến ​​thức về lực điện từ cũng như các khái niệm liên quan đến lực điện từ. Hy vọng, thông qua bài viết này, họ có thể làm chủ kiến ​​thức và áp dụng nó trong các bài tập. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết.

Nguồn: https://truongnguyentatthanh.edu.vn
Danh mục: Giáo dục