HOCMAI xin giới thiệu đến các em học sinh bài viết hướng dẫn giải Bài tập vận dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái được chúng tôi tổng hợp và biên soạn. Bài viết này gồm phần tóm tắt lại kiến thức cần nắm và cách để áp dụng các quy tắc để về giải bài tập về chuyên đề Vật Lý 9 này nhé!
Bài viết có thể được tham khảo thêm.
I – Tóm tắt lý thuyết
1. Áp dụng quy tắc nắm tay phải
Cầm tay phải và đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo hướng dòng điện chạy qua các vòng dây. Khi đó, ngón tay cái sẽ đưa ra và chỉ hướng của dòng điện trong ống dây, chỉ từ phía Bắc của ống dây.
Để tạo ra các nam châm điện, ta áp dụng nguyên tắc này. Cường độ từ của nam châm điện có thể được tăng lên bằng cách tăng điện áp đi qua các dây hoặc tăng số lượt quấn dây.
2. Áp dụng quy tắc bàn tay trái
Các lối đi của năng lượng hướng vào lòng bàn tay, hướng từ cổ tay tới ngón tay giữa. Đặt bàn tay trái sao cho ngón tay cái nằm vuông góc với hướng lực điện từ.
Quy tắc bàn tay trái được áp dụng để phát hiện các lực điện từ hoạt động trên dây dẫn.
1. Cách xác định sự định hướng của kim nam châm thử
2. Xác định sự tương tác giữa hai ống dây có dòng điện
3. Xác định chiều quay của khung dây hay chiều dòng điện trong khung
Sử dụng nguyên tắc bàn tay trái để:
III – Giải bài tập Động cơ điện một chiều SGK Vật lí 9
Câu C1 | Trang 82 SGK Vật Lý 9
Đưa thanh nam châm sát vào ống dây như hình 30.1 và kết nối điện.
A) Cục nam châm sẽ gặp sự kiện gì?B) Tại sao lại xuất hiện hiện tượng đó?
Khi thay đổi hướng dòng điện chạy qua các cuộn dây, sự kiện gì sẽ xảy ra?
C) Hãy tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng tính chính xác của những câu trả lời của bạn.
Đề xuất câu trả lời.
Bắt đầu từ điểm đầu cuộn dây B, ta có thể xác định hướng dòng điện của đường sức từ bằng cách sử dụng quy tắc bàn tay phải khi khóa K được kích hoạt. Theo quy tắc này, dòng điện sẽ chạy từ cực dương (+) đến cực âm (-).
Do Đầu B nằm ở phía Bắc, nên nam châm sẽ bị hút vào ống dẫn.
Nam châm sẽ bị đẩy ra khi ta thay đổi chiều của dòng điện vì đầu B của ống dây sẽ được xác định là cực Nam.
Có thể thực hiện thử nghiệm theo hình ảnh 30.1 trong sách giáo khoa để xác minh kết quả.
Câu C2 | Trang 83 SGK Vật Lý 9
Trong những trường hợp biểu diễn tại hình 30.2a,b,c, cần xác định hướng của dòng điện, hướng của lực điện từ và hướng của đường sức từ, cùng với các cực từ có tên. Ký hiệu (+) chỉ dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng trang giấy và có hướng đi từ phía trước ra phía sau, trong khi ký hiệu (.) Chỉ dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng trang giấy và có hướng đi từ phía sau ra phía trước.
Đề xuất câu trả lời.
Chúng tôi đã xác định được hướng của dòng điện, hướng của lực điện từ, hướng của đường sức từ và tên các cực từ như được trình bày trong hình vẽ bằng cách sử dụng quy tắc bàn tay trái.
Câu C3 | Trang 84 SGK Vật Lý 9
Hình 30.3 mô tả một khung dây dẫn ABCD (có thể xoay quanh trục OO’) có dòng điện đi qua đặt trong từ trường. Hình chỉ ra các cực của nam châm và hướng dòng điện.
A) Hình vẽ cho thấy lực F1 đang có tác dụng lên đoạn dây AB và lực F2 đang tác động lên đoạn dây CD. B) Hãy tính tổng lực tác dụng lên đoạn dây ABCD.
B) Cặp lực F1 và F2 tác động lên khung dây và khiến nó xoay theo hướng nào?
C) Để đảo chiều quay của khung dây dẫn ABCD, cần thực hiện như thế nào?
Đề xuất câu trả lời.
Tiếp theo, áp dụng phương pháp đồng lực để tính toán các giá trị cần thiết. Nếu ta đã biết trước các giá trị của các lực tác động lên khung dây dẫn, chúng ta có thể sử dụng phương pháp phân tích lực để tìm ra các giá trị cần thiết của chúng.
B) Cặp lực F1 và F2 tạo ra khung dây chuyển động ngược chiều kim đồng hồ.
Cần đổi hướng dòng điện để khung dây dẫn ABCD xoay ngược chiều. Điều này có nghĩa là dòng điện sẽ chảy từ D.
IV. Bài tập Trắc nghiệm và Tự luận vận dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái
1. Câu hỏi trắc nghiệm
Áp dụng quy tắc nào để xác định hướng của lực từ trên ống dây khi biết hướng dòng điện? – Câu 1.
A) Nên tuân thủ quy tắc bắt tay bên phải.B) Các thí sinh cần được trang bị đầy đủ kiến thức trước khi tham gia kỳ thi.
B) Quy tắc tay phải.
Quy định về cách nắm tay trái.
D) Nguyên tắc bàn tay trái.
Trả lời.
→ Phương án A.
Có những thuộc tính nào của đường sức từ khi có dòng điện một chiều chạy qua trong bên trong một thanh dây dẫn?
B) Tia ánh sáng đi vào ống dẫn sẽ di chuyển cùng hướng và vuông góc với trục của ống dẫn. A) Các đường thẳng đồng quy và vuông góc với trục ống dẫn được bố trí đều nhau. B) Tia sáng đi vào ống dẫn sẽ di chuyển theo phương song song và vuông góc với trục ống dẫn.
B) Các vòng tròn đều cách nhau đều và có tâm đặt trên trục ống dẫn.
C) Là những đường thẳng cách đều, song song với nhau và hướng từ cực Bắc tới cực Nam của ống dây.
D) Là những đường thẳng cách đều, song song với nhau và hướng từ cực Nam tới cực Bắc của ống dây.
Trả lời.
→ Phương án D là câu trả lời đúng.
Nếu áp dụng quy định cầm tay phải để xác định hướng từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua, ngón tay cái sẽ chỉ ra điều gì? Câu số ba.
A) Điện áp trong ống dây.
B) Hướng của lực tác dụng lên nam châm được thử nghiệm.
Lực hướng về phía Bắc của nam châm được đặt bên ngoài ống dây.
Sức mạnh của tác động từ cực Bắc của nam châm được đặt trong ống dây được đo bằng độ dài của ống.
Trả lời.
→ Phương án D là câu trả lời đúng.
Khi đặt trên hai thanh ray dẫn điện MC và ND trong từ trường vuông góc với mặt phẳng MCDN và có chiều đi từ phía sau mặt tờ giấy về phía mắt ta, thanh AB sẽ chuyển động theo một hướng xác định.
Hướng F2.
B) Phương hướng F4.
C) Hướng Formula 1.
Hướng F3.
Trả lời.
Sử dụng quy tắc bàn tay trái → Lực hướng đi theo phương F1.
→ Phương án C là kết quả đúng.
Đối với một số trường hợp, tác động của lực điện từ có thể như sau:
Các trường hợp có lực điện từ dọc hướng xuống trên bức tranh bao gồm:
A) Tình huống a.
Nếu là trường hợp c hoặc d.
Trong trường hợp này, cả a và b đều được xem xét.
D) Không có gì cả.
Trả lời.
→ Lựa chọn B là đáp án đúng.
Câu 6: Đưa ra một số tình huống mà lực điện từ có tác dụng như sau:
Các trường hợp có dòng điện chạy ngang hướng về phía trái trên biểu đồ bao gồm:
Trong trường hợp c và d.
Trong trường hợp này, chúng ta sẽ xét hai trường hợp a và b.
Phần a của trường hợp này.
D) Không có gì cả.
Trả lời.
→ Phương án B là đáp án đúng.
Xem xét bức tranh và trả lời câu hỏi số 7.
Trong bốn hình a, b, c, d, xin cho biết trường hợp nào hướng của lực điện động và hướng dòng điện tác dụng lên đoạn dây dẫn CD là chính xác.
A) Hình số d.
B) Hình đầu tiên.
Hình ảnh số 3.
Hình số 2.
Trả lời.
Hình c sẽ có hướng lực từ hướng lên. Để tính toán hướng lực này, ta áp dụng quy tắc bàn tay trái với dây dẫn CD và chiều dòng điện từ C đến D.
→ Phương án C là câu trả lời đúng.
Điền vào ô số 8 những trường hợp mà lực điện từ có tác động như sau:
Các trường hợp có lực điện từ nằm ngang hướng sang phải được thể hiện trên hình vẽ bao gồm:
A) Không có gì.
Nếu xét đến trường hợp c và d.
Phần a của trường hợp này.
Đối với trường hợp a, b.
Trả lời.
Không có trường hợp nào đi về hướng bên phải bởi vì:
→ Phương án A.
Khi chùm electron va chạm với màn huỳnh quang M, sẽ tạo ra hướng đường sức trong ống dây L1 và L2. Tia AA’ biểu thị cho chùm electron được điều khiển theo phương ngang để thu được mặt cắt đứng của đèn hình trong máy thu hình, như hình minh họa.
Từ ngôn ngữ L1 đến ngôn ngữ L2.
B) Từ ngôn ngữ thứ hai đến ngôn ngữ thứ nhất.
C) Trong ngôn ngữ L1, hướng di chuyển từ dưới lên và từ trên xuống trong ngôn ngữ L2.
D) Trong L1, hướng từ phía trên xuống và từ phía dưới lên trong L2.
Trả lời.
Thực hiện theo quy định bắt tay phải → Phát sinh cảm ứng từ từ L1 đến L2.
→ Lựa chọn A.
Khi có một sợi dây dẫn chứa dòng điện chạy qua như hình vẽ phía dưới, chúng ta có thể nhận thấy một số hiện tượng do tác dụng của lực điện từ.
Các trường hợp trong đó dòng điện chạy qua mặt phẳng tờ giấy bao gồm:
Trong trường hợp a, b, c.
Trong trường hợp a và b.
Phần a của trường hợp này.
Không có.
Trả lời.
Tất cả 3 trường hợp luồng điện đều chạy ra khỏi mặt phẳng giấy.
→ Lựa chọn D là đáp án đúng.
2. Câu hỏi bài tập tự luận
Hiển thị sức điện động tác động lên dây dẫn khi điện dòng chảy từ điểm B đến điểm A qua một đoạn dây dẫn thẳng AB, mà nằm sát với đầu của thanh nam châm theo hình 30.2.
Hướng dẫn giải thích:
Có tác động của lực điện từ lên đoạn AB như được thể hiện trong hình 30.3, khi áp dụng quy tắc bàn tay trái.
Khi ta đóng công tắc K của ống dây A, ống dây B sẽ di chuyển như thế nào trên hình 30.6? Tại sao? Biết rằng ống dây A được giữ nguyên.
Hướng dẫn giải thích:
Ống dây B sẽ di chuyển xa phía ống dây A do hai ống dây này đẩy nhau.
Giải thích: Nếu tuân theo quy tắc nắm tay phải, chúng ta sẽ nhận thấy:
Do hai nam châm điện trong trường hợp này có cùng cực nên chúng tương lực và đẩy nhau.
Các em học sinh đã được giới thiệu về cách vận dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái trong bài tập HOCMAI. Hy vọng rằng các em sẽ hiểu rõ hơn về các quy tắc này và có thể áp dụng chúng để giải các bài tập liên quan.
