Giải SGK Vật lí 12 KNTT Bài 20. Bài tập về từ trường có đáp án

Để giải những bài tập về từ trường thì cần dùng những kiến thức cơ bản như:

- Biểu thức từ thông, lực từ, suất điện động cảm ứng, …

- Lí thuyết về hiện tượng cảm ứng từ, …

- Quy tắc bàn tay trái, bàn tay phải.

Sử dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy khung dây chịu tác dụng của lực từ như hình vẽ

Do đó khung dây bị nén.

Từ trường do nam châm sinh ra là ${\overrightarrow{B}}_0$ có hướng từ phải sang trái, khi nam châm đưa lại gần khung dây thì từ trường có xu hướng tăng lên, để chống lại sự tăng đó thì từ trường của khung dây phải có hướng từ trái sang phải để chống lại sự tăng đó ( ${\overrightarrow{B}}_c$ngược hướng với ${\overrightarrow{B}}_0$), áp dụng quy tắc tay phải thì chiều dòng điện cảm ứng là BADC.

Mặt phẳng vòng dây hợp với cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ một góc α = 30° nên cảm ứng từ hợp với pháp tuyến của mặt phẳng dây góc 60^o.

Từ thông qua S có độ lớn: $\Phi =BS\cos 60°={\mathrm{0,1.40.10}}^{-4}.\cos 60°={2.10}^{-4}Wb$ 

a) Cân điện tử có thể đo được độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn, vì:

- Sau khi bố trí thí nghiệm hoàn chỉnh, trước khi thực hiện thí nghiệm hiệu chỉnh cân về mức số 0 hoặc đo khối lượng m của nam châm để xác định được trọng lượng (P) của nam châm.

- Khi có dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn, nó sẽ chịu tác dụng của lực từ do từ trường của nam châm sinh ra, hướng của lực từ hướng lên hay xuống phụ thuộc vào chiều dòng diện. Nếu lực từ hướng xuống thì số chỉ m’ trên cân điện tử sẽ tăng và ngược lại.

- Khi đó tính được độ lớn lực từ F dựa vào công thức: $F=\left|F\text{'}-P\right|=\left|m\text{'}g-mg\right|$.

 b)

Giá trị trung bình của cảm ứng từ:

$\overline{B}=\frac{\mathrm{0,267}+\mathrm{0,245}+\mathrm{0,248}+\mathrm{0,248}+\mathrm{0,252}+\mathrm{0,240}}{6}=\mathrm{0,250}$ (T)