Chuyên đề Từ trường lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

Tài liệu chuyên đề Từ trường lớp 12 trong Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Vật Lí 12.

Xem thử

Chỉ từ 300k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12 (sách mới) bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

• Chủ đề 1: Từ trường

• Chủ đề 2: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

• Chủ đề 3: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

• Chủ đề 4: Máy phát điện xoay chiều

• Chủ đề 5: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

• Chủ đề 6: Điện từ trường. Mô hình sóng điện từ

• Chủ đề 7: Bài tập về Từ trường

Chủ đề 1: Từ trường

I . Tóm tắt lý thuyết

1. Tương tác từ

- Tương tác giữa nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện, dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ (lực gây ra tương tác gọi là lực từ).

2. Từ trường

- Từ trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh dòng điện hoặc nam châm (điện tích chuyển động) và gây tác dụng lực từ lên dòng điện hoặc nam châm khác đặt trong nó .

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

3. Cảm ứng từ

- Véc tơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ đặc trưng cho mức độ mạnh/ yếu của từ trường về mặt tác dụng lực. Chỗ nào từ trường mạnh thì B lớn.

4. Đường sức từ

- Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với phương của véc tơ cảm ứng từ tại điểm đó. Chiều của đường sức từ là chiều của véc tơ cảm ứng từ

- Với nam châm thẳng và nam châm chữ U: Xác định chiều đường sức từ bằng quy tắc “vào Nam ra Bắc”: đầu có đường sức đi ra là cực Bắc, đầu có đường sức đi vào là cực Nam.

- Với một số dây dẫn đặc biệt: Xác định chiều đường sức từ bằng quy tắc nắm bàn tay phải

Chủ đề 2: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

I. Tóm tắt lý thuyết

1. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện

A. Thí nghiệm đo lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện

Dụng cụ:

- Khung dây dẫn (1)

- Nam châm (2)

- Lò xo (3)

- Giá treo (4)

- Dây dẫn được nối đến nguồn điện (5)

+ Phương án thí nghiệm:

- Tìm hiểu công dụng của từng dụng cụ đã cho.

- Thiết kế phương án thí nghiệm để tìm phương của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện bằng dụng cụ này.

+ Tiến hành:

- Lắp đặt các dụng cụ theo hình vẽ 2.1.

- Treo khung dây để mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ của nam châm; cạnh của khung dây nằm ngang trong vùng từ trường đều ở khoảng không gian giữa hai cực của nam châm.

- Cho dòng điện có cường độ I chạy qua khung dây treo theo chiều từ A đến B và quan sát hiện tượng xảy ra với khung dây.

- Đổi chiều dòng điện I chạy qua khung dây và quan sát hiên tượng.

+ Kết quả:

Khi có dòng điện chạy qua khung dây theo chiều từ A đến B, khung dây bị kéo thẳng xuống dưới, điều này cho thấy lực từ tác dụng lên dây AB có phương thẳng đứng, vuông góc với cả dòng điện AB và đường sức từ.

Khi bỏ qua trọng lực tác dụng lên dây dẫn và dây dẫn đạt trạng thái cân bằng, ta thấy lực từ cân bằng với lực đàn hồi của 2 lò xo. (hình 2.2)

Bảng giá trị: Với lò xo có độ cứng 100N/m, bỏ qua trọng lượng dây dẫn ta có:

Lần đo	Chiều dài lò xo (ban đầu)	Chiều dài lò xo (khi có dòng điện)	Độ giãn của lò xo (Δl)	Lực từ (F=2.Fđh =k.Δl)
1	7cm	7,3cm	0,3cm	0,6N
2	7cm	7,3cm	0,3cm	0,6N
3	7cm	7,2cm	0,2cm	0,4N
4	7cm	7,3cm	0,3cm	0,6N

B. Kết luận:

Chủ đề 3: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

I . Tóm tắt lý thuyết - Phương pháp giải

1. Từ thông: Xét một vòng dây dẫn kín (C) có diện tích S, được đặt trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$. Vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n}$ của S. Góc hợp thành bởi $\overrightarrow{B}$ và $\overrightarrow{n}$ là α.

- Khi đó, từ thông qua diện tích S được tính: $\Phi =BS.\cos \alpha$

+ $0^0\le \alpha <{90}^0\to \text{cos}\alpha >0\to \Phi >0$

+ ${90}^0<\alpha \le {180}^0\to \text{cos}\alpha <0\to \Phi <0$

+ $\alpha ={90}^0\to \text{cos}\alpha =0\to \Phi =0$

- Chú ý: + Nếu cuộn dây có N vòng thì từ thông của cuộn dây lúc này là: $\Phi =NBS.\cos \alpha$

+ Khi $\alpha =0^0$ hoặc $\alpha ={180}^0$ thì từ thông có độ lớn cực đại $\Phi ={\Phi }_{max}=NBS$

+ Đơn vị của từ thông $\Phi$ trong hệ SI là vêbe (weber), kí hiệu là Wb với 1 Wb = 1T.1m²

+ Khi không có những điều kiện bắt buộc về vectơ $\overrightarrow{n}$, ta thường chọn chiều của $\overrightarrow{n}$ sao cho α là góc nhọn để từ thông có giá trị dương.

+ Từ thông qua diện tích S diễn tả lượng đường sức từ xuyên qua diện tích đó. Nếu lượng đường sức xuyên qua nhiều ta nói từ trường mạnh và ngược lại là yếu.

2. Hiện tượng cảm ứng điện từ

2.1. Thí nghiệm minh họa hiện tượng cảm ứng điện từ

TN1: Khung dây dẫn đặt cạnh nam châm vĩnh cửu

(1): Nam châm

(2): Cuộn dây

(3): Điện kế

* Tiến hành TN:

+ Bố trí TN, điều chỉnh kim điện kế chỉ đúng vạch 0

+ Lần lượt dịch chuyển cực Bắc lại gần và ra xa cuộn dây, quan sát chiều lệch của kim điện kế

* Kết quả TN:

+ Trong quá trình đưa nam châm lại gần hay ra xa khung dây, ta thấy kim điện kế bị lệch, điều này chứng tỏ đã có dòng điện qua cuộn dây. Ngoài ra chiều lệch của kim điện kế trong hai trường hợp là ngược nhau, cho thấy hai dòng điện ngược chiều nhau.

+ Khi nam châm dừng lại, ta thấy kim điện kế dừng lại ở vạch số 0, chứng tỏ không có dòng điện qua khung dây.

* Nhận xét: Việc đưa nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây làm thay đổi độ lớn cảm ứng từ B qua cuộn dây (tăng lên hoặc giảm xuống) từ đó thay đổi từ thông $\Phi$ (tăng lên hoặc giảm xuống) qua cuộn dây. Chỉ khi từ thông $\Phi$ thay đổi thì trong cuộn dây mới xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi từ thông tăng hoặc giảm thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây là ngược chiều nhau.

................................

................................

................................

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Vật Lí lớp 12 các chương hay khác:

• Chuyên đề Vật lí nhiệt
• Chuyên đề Khí lí tưởng
• Chuyên đề Vật lí hạt nhân

---