Quy tắc bàn tay trái lớp 11 – Lý thuyết và bài tập vận dụng

Quy tắc bàn tay trái là một kiến thức cơ bản trong môn Vật lý, giúp xác định chiều của lực điện từ. Để giúp bạn hiểu sâu hơn về quy tắc này, hãy cùng Izumi.Edu.VN tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Quy tắc bàn tay trái lớp 11

Lực điện từ

Lực điện từ là một đại lượng gồm lực điện và lực từ. Điều này được thể hiện rõ trong biểu thức toán học cổ điển về lực điện, lấy từ tính và cường độ điện trường.

Cùng xem biểu thức toán cổ điển sau: F = q(E + v.B)

Trong đó:

  • E là vectơ cường độ điện trường đặt tại vị trí của hạt mang điện tích.
  • q là điện tích của hạt.
  • v là vectơ vận tốc của hạt.
  • B là vectơ cảm ứng từ tại vị trí của hạt.

Chiều của lực điện từ sẽ phụ thuộc vào chiều của đường sức từ và chiều của dòng điện chạy trong dây dẫn điện. Chiều của lực điện từ có thể xác định dựa trên quy tắc bàn tay trái lớp 11.

Từ trường

Từ trường là môi trường xung quanh các hạt mang điện tích có chuyển động như nam châm hay dòng điện.

Từ trường tạo ra lực từ, tác động lên các vật mang từ tính. Để kiểm tra sự hiện diện của từ trường, bạn có thể sử dụng nam châm. Nếu kim nam châm bị lệch hướng, thì bạn có thể dễ dàng nhận biết có từ trường xung quanh.

Phát biểu quy tắc bàn tay trái lớp 11

Quy tắc bàn tay trái (hay còn gọi là quy tắc Fleming) là quy tắc xác định hướng của lực từ khi có dòng điện chạy qua một đoạn mạch và nằm trong từ trường.

Quy tắc bàn tay trái: Hãy đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng thẳng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều của dòng điện thì ngón tay cái sẽ chỉ ra 90° chỉ được chiều của lực điện từ.

Quy tắc nắm bàn tay trái

Quy tắc nắm bàn tay trái dựa trên lực từ tác động lên dây dẫn điện.

So sánh quy tắc bàn tay phải và bàn tay trái và khi nào dùng

  • Quy tắc nắm bàn tay phải thường được sử dụng để xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn điện chuyển động trong một từ trường. Phát biểu quy tắc: Nắm bàn tay phải, rồi ta đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây dẫn, thì ngón tay cái sẽ chỉ ra chiều của đường sức từ trong lòng ống dây dẫn.

  • Quy tắc bàn tay trái (hay còn gọi là quy tắc Fleming) là quy tắc xác định hướng của lực từ khi một từ trường tác động lên một đoạn mạch có dòng điện chạy qua và đặt trong môi trường từ trường. Phát biểu quy tắc: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng thẳng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa sẽ hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái sẽ chỉ ra 90° chỉ được chiều của lực điện từ.

Ứng dụng quy tắc bàn tay trái như thế nào?

Dựa vào hình vẽ, đặt bàn tay trái sao cho chiều các đường sức từ hướng thẳng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa sẽ hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái sẽ chỉ ra một góc 90° chỉ được chiều của lực điện từ.

Một số quy ước:

  • (•) dùng để biểu diễn vectơ vuông góc với mặt phẳng cần quan sát, có chiều rời xa người quan sát.
  • (+) dùng để biểu diễn vectơ vuông góc với mặt phẳng cần quan sát, có chiều hướng vào phía người quan sát.

Ứng dụng quy tắc bàn tay trái

Bài tập quy tắc bàn tay trái lớp 11

Dưới đây là một số dạng bài tập tự luận và trắc nghiệm thường gặp khi áp dụng quy tắc nắm bàn tay trái.

Dạng 1: Bài tập tự luận quy tắc bàn tay trái lớp 11

Bài tập 1: Xác định chiều của lực điện từ, chiều của dòng điện và chiều đường sức từ cùng tên từ cực trong các trường hợp được biểu diễn trên hình 30.2a, b, c trong sách giáo khoa.

Bài tập 2: Cho giả thiết đoạn dây dẫn MN mang dòng điện I và đặt trong từ trường có vectơ B. Biểu diễn các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn MN (bỏ qua khối lượng dây treo).

Bài tập 3: Xác định chiều của một trong ba đại lượng sau: lực từ, vectơ cảm ứng từ và cường độ dòng điện.

Dạng 2: Bài tập trắc nghiệm

Bài tập 1: Trên hình vẽ, thanh AB chuyển động theo hướng nào?

Bài tập 2: Chọn hình vẽ đúng nhất.

Bài tập 3: Nếu chùm tia electron chuyển động từ A đến A’, lực điện từ sẽ tác dụng lên các electron có chiều như thế nào?

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu sâu hơn về quy tắc bàn tay trái lớp 11 và có thể áp dụng giải các bài tập trường điện từ. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào, hãy để lại comment để mọi người cùng thảo luận. Tìm hiểu thêm nhiều kiến thức bổ ích tại Izumi.Edu.VN.

FEATURED TOPIC