Dưới đây là lời giải và đánh giá đúng sai cho từng câu:
---
**Câu 1:**
Dữ liệu:
- Chiều dài dây dẫn \( L = 50 \text{ cm} = 0,5 \text{ m} \)
- Cảm ứng từ \( B = 5 \text{ mT} = 5 \times 10^{-3} \text{ T} \)
- Số electron chạy qua dây mỗi giây \( n = 10^{18} \)
- Điện tích electron \( |e| = 1,6 \times 10^{-19} \text{ C} \)
- Công thức cường độ dòng điện: \( I = n \times e \)
a. Tính cường độ dòng điện:
\[
I = n \times e = 10^{18} \times 1,6 \times 10^{-19} = 0,16 \text{ A}
\]
=> Đúng.
b. Lực từ tác dụng lên dây dẫn:
Công thức: \( F = I L B \sin \theta \), với \( \theta = 90^\circ \) (vuông góc)
\[
F = 0,16 \times 0,5 \times 5 \times 10^{-3} = 0,16 \times 0,5 \times 0,005 = 0,0004 \text{ N} = 4 \times 10^{-4} \text{ N}
\]
Đề bài cho là \( 3,2 \times 10^{-4} \text{ N} \)
=> Sai (giá trị tính toán đúng là \(4 \times 10^{-4}\), không phải \(3,2 \times 10^{-4}\)).
c. Lực từ có phương vuông góc với dòng điện và hướng từ dưới lên:
Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ vuông góc với dòng điện và cảm ứng từ. Nếu chiều từ trường và dòng điện xác định như hình, thì lực từ hướng có thể từ dưới lên hoặc dưới xuống, tùy chiều dòng điện và từ trường.
=> Không đủ dữ kiện để kết luận chắc chắn hướng từ dưới lên, tuy nhiên thông thường lực từ vuông góc với dòng điện và từ trường nên phát biểu c đúng.
d. Lực từ trong trường hợp này có giá trị nhỏ nhất:
Vì góc giữa dòng điện và từ trường là \(90^\circ\) => \(\sin \theta = 1\)
Lực từ cực đại khi dây dẫn vuông góc với từ trường, do đó lực từ là lớn nhất, không phải nhỏ nhất.
=> Sai.
**Tóm tắt câu 1:**
a. Đúng
b. Sai
c. Đúng
d. Sai
---
**Câu 2:**
a. Khi có dòng điện trong đoạn dây đặt trong từ trường, xuất hiện lực từ tác dụng lên đoạn dây:
=> Đúng.
b. Lực từ vuông góc với dây dẫn và đường sức từ:
Theo lý thuyết, lực từ vuông góc với dòng điện (dây dẫn) và cảm ứng từ (đường sức từ).
=> Đúng.
c. Cảm ứng từ trong thí nghiệm có chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm:
Trên thực tế, chiều đường sức từ ra khỏi cực Bắc và vào cực Nam.
=> Sai (đường sức từ đi từ cực Bắc sang cực Nam).
d. Nguồn điện sử dụng là nguồn điện xoay chiều:
Thông thường trong thí nghiệm này dùng nguồn điện một chiều để có chiều dòng cố định.
=> Sai.
**Tóm tắt câu 2:**
a. Đúng
b. Đúng
c. Sai
d. Sai
---
**Câu 3:**
Dữ liệu:
- Cường độ dòng điện \( I = 0,5 \text{ A} \)
- Cạnh khung dây \( a = 20 \text{ cm} = 0,2 \text{ m} \)
- Cảm ứng từ \( B = 0,15 \text{ T} \)
- Từ trường vuông góc với mặt phẳng khung dây.
a. Lực từ qua các cạnh đều bằng nhau:
Khung dây là hình vuông, từ trường vuông góc với mặt phẳng khung, lực từ trên 2 cạnh song song với từ trường sẽ bằng 0 (vì \(F=ILB \sin \theta\), mà \(\theta=0^\circ\) hoặc \(180^\circ\)), 2 cạnh vuông góc với từ trường có lực. Do đó, lực từ qua các cạnh không đều nhau.
=> Sai.
b. Lực từ làm khung dây quay quanh một trục:
Lực từ trên các cạnh tạo thành mô men làm khung dây quay.
=> Đúng.
c. Lực từ qua các cạnh đều bằng nhau và bằng 0,015 N:
Như phân tích ở (a), lực không đều nhau nên phát biểu sai. Giá trị 0,015 N có thể đúng cho 2 cạnh chịu lực.
=> Sai.
d. Lực từ qua các cạnh đều bằng nhau và đều hướng vào phía trong khung dây:
Lực từ có phương vuông góc với dây và đường sức từ, không nhất thiết đều hướng vào trong.
=> Sai.
**Tóm tắt câu 3:**
a. Sai
b. Đúng
c. Sai
d. Sai
---
**Câu 4:**
Dữ liệu:
- Khoảng cách giữa hai thanh ray \( d = 10 \text{ cm} = 0,1 \text{ m} \)
- Từ trường \( B = 0,1 \text{ T} \)
- Điện áp nguồn \( E = 12 \text{ V} \)
- Điện trở trong \( r = 1 \Omega \)
- Điện trở thanh kim loại, ray, dây nối \( R = 5 \Omega \)
a. Cường độ dòng điện:
Tổng điện trở mạch:
\[
R_{\text{total}} = r + R = 1 + 5 = 6 \Omega
\]
Dòng điện:
\[
I = \frac{E}{R_{\text{total}}} = \frac{12}{6} = 2 \text{ A}
\]
=> Phát biểu cho 0,75A là sai.
b. Lực từ tác dụng lên thanh kim loại:
Chiều dài thanh \( L = d = 0,1 \text{ m} \)
Lực từ:
\[
F = I L B = 2 \times 0,1 \times 0,1 = 0,02 \text{ N}
\]
=> Đúng.
c. Điểm đặt lực từ tại trung điểm thanh kim loại:
Lực từ phân bố đều dọc thanh nên tổng lực có thể xem là tác dụng tại trung điểm.
=> Đúng.
d. Thanh kim loại chuyển động về phía bên trái thanh ray:
Áp dụng quy tắc bàn tay trái:
- Chiều dòng điện chạy trong thanh (theo chiều từ cực dương sang cực âm)
- Từ trường thẳng đứng
- Lực từ sẽ tác dụng vuông góc với dòng và từ trường, hướng nào tùy chiều dòng và từ trường.
Nếu theo hình (không có hình minh họa rõ ràng) thường thanh sẽ chuyển động về phía bên phải hoặc trái tùy chiều dòng. Nếu không có dữ kiện rõ ràng thì phát biểu này khó xác định, nhưng thường chuyển động về bên phải (theo quy tắc bàn tay trái).
=> Sai.
**Tóm tắt câu 4:**
a. Sai
b. Đúng
c. Đúng
d. Sai
---
# **Kết luận:**
| Câu | a | b | c | d |
|-------|-------|-------|-------|-------|
| 1 | Đúng | Sai | Đúng | Sai |
| 2 | Đúng | Đúng | Sai | Sai |
| 3 | Sai | Đúng | Sai | Sai |
| 4 | Sai | Đúng | Đúng | Sai |