Giải Vật lí 12 trang 66 Chân trời Sáng tạo

Giải Vật Lí 12 trang 66 Chân trời sáng tạo: Mở đầu

Loa điện động là thiết bị biến đổi tín hiệu điện thành dao động cơ học, từ đó tạo ra sóng âm lan truyền ra môi trường vật chất. Bộ phận thực hiện nhiệm vụ này là củ loa (Hình 10.1) có cầu tạo cơ bản gồm cuộn dây được đặt trong từ trường của một nam châm vĩnh cửu, cuộn dây cũng đồng thời được nối với màng loa.

Khi có dòng điện thay đổi qua cuộn dây, cuộn dây sẽ dao động làm cho màng loa cũng dao động tạo ra sóng âm. Vậy lực nào làm cho cuộn dây dao động?

Lời giải:

Trong loa điện động, lực Lorentz là lực chính làm cho cuộn dây dao động. Lực này được tạo ra bởi sự tương tác giữa từ trường của nam châm vĩnh cửu và dòng điện chạy qua cuộn dây.

Giải Vật Lí 12 trang 66 Chân trời sáng tạo: Thảo luận 1

Bố trí thí nghiệm như Hình 10.2, thực hiện thí nghiệm theo các bước gợi ý để xác định phương, chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường.

Lời giải:

Xác định phương, chiều của lực từ theo quy tắc bàn tay trái

Giải Vật Lí 12 trang 66 Chân trời sáng tạo: Thảo luận 2

Quan sát bố trí thí nghiệm trong Hình 10.2, hãy trình bày nguyên tắc đo lực từ

Lời giải:

Nguyên tắc hoạt động của thí nghiệm dựa trên luật Biot - Savart và luật cân bằng momen.

- Đặt đoạn dây dẫn mang dòng điện trong từ trường: Đoạn dây dẫn được đặt vuông góc với từ trường để lực từ tác dụng lên nó có giá trị cực đại.

- Đo cường độ dòng điện: Cường độ dòng điện I được đo bằng ampe kế.

- Đo độ lớn của từ trường: Độ lớn của từ trường B được đo bằng từ kế.

- Đo chiều dài của đoạn dây dẫn: Chiều dài l của đoạn dây dẫn được đo bằng thước kẻ.

- Tính toán lực từ: Lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn được tính bằng công thức:

F = BIlsinθ

- Đo momen lực: Momen lực M do lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn được tính bằng công thức:

M = F.d

- Cân bằng momen lực: Cân bằng momen lực tác dụng lên đoạn dây dẫn bằng cách sử dụng cân đòn. Khi momen lực tác dụng lên đoạn dây dẫn cân bằng với momen lực do trọng lực tác dụng lên quả cân, ta có thể tính được lực từ F.