Trong vật lý, việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện trong từ trường là vô cùng quan trọng. Để kiểm tra kiến thức của bạn, hãy cùng phân tích một câu hỏi trắc nghiệm điển hình và tìm ra đáp án sai.

Câu hỏi:

Chọn một đáp án sai: “Lực từ tác dụng lên một dây dẫn có dòng điện đi qua đặt vuông góc với đường sức từ sẽ thay đổi khi:”

A. Cường độ dòng điện thay đổi.
B. Cảm ứng từ thay đổi.
C. Chiều dài dây dẫn thay đổi.
D. Dòng điện và trường đồng thời đổi chiều.

Phân tích và Giải thích:

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần nhớ lại công thức tính lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường:

F = BILsin(α)

Trong đó:

• F là lực từ (N)
• B là cảm ứng từ (T)
• I là cường độ dòng điện (A)
• L là chiều dài dây dẫn (m)
• α là góc giữa dây dẫn và đường sức từ

Dựa vào công thức trên, ta thấy rằng:

• Khi cường độ dòng điện (I) thay đổi, lực từ (F) sẽ thay đổi.
• Khi cảm ứng từ (B) thay đổi, lực từ (F) sẽ thay đổi.
• Khi chiều dài dây dẫn (L) thay đổi, lực từ (F) sẽ thay đổi.

Vậy điều gì xảy ra khi dòng điện và từ trường đồng thời đổi chiều? Khi cả dòng điện và từ trường đồng thời đảo chiều, tức là cả I và B đều đổi dấu. Do đó, tích B*I không đổi dấu. Lực từ có hướng phụ thuộc vào quy tắc bàn tay trái. Khi B và I cùng đổi chiều thì hướng lực từ không đổi và độ lớn lực từ vẫn không thay đổi.

Đáp án:

Đáp án D là đáp án sai. Khi dòng điện và từ trường đồng thời đổi chiều, lực từ tác dụng lên dây dẫn không thay đổi về độ lớn (chỉ có thể thay đổi về hướng, nhưng trong trường hợp dây dẫn vuông góc với đường sức từ, hướng lực từ được xác định rõ ràng và không thay đổi).

Minh họa quy tắc bàn tay trái để xác định chiều lực từ

Để củng cố thêm kiến thức, hãy xem xét các câu hỏi liên quan khác:

• Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm nào?
• Các đường sức từ của dòng điện thẳng dài có dạng như thế nào?
• Điều gì xảy ra với độ lớn cảm ứng từ khi điểm ta xét gần dây hơn và cường độ dòng điện tăng lên?
• Nhận định nào không đúng về cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài?
• Hình vẽ nào xác định sai hướng của véc tơ cảm ứng từ tại một điểm gây bởi dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn?

Việc trả lời những câu hỏi này sẽ giúp bạn nắm vững hơn về các khái niệm liên quan đến từ trường và lực từ.