Một nam châm hình chữ U được đặt trên một chiếc cân điện tử, với một dây dẫn XY được treo lơ lửng giữa các cực của nam châm. Dây dẫn không tiếp xúc với nam châm và là một phần của mạch điện n

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết để xác định các lực tác dụng

Sử dụng định luật III Newton về lực và phản lực

Sử dụng lí thuyết về dòng điện để xác định chiều dòng điện

Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định cực từ

Giải chi tiết:

1. Xác định hướng của lực từ tác dụng lên dây XY:

Đề bài cho biết: khi đóng công tắc, số chỉ của cân tăng lên.

Điều này có nghĩa là có một lực đẩy nam châm xuống dưới tác động lên đĩa cân.

Theo Định luật III Newton (Lực và phản lực): Nếu dây dẫn tác dụng một lực đẩy xuống dưới lên nam châm, thì nam châm phải tác dụng một lực ngược lại hướng lên trên (upwards) lên dây dẫn.

Kết luận 1: Lực từ tác dụng lên dây XY hướng lên trên.

2. Xác định chiều dòng điện (I)

Nhìn vào ký hiệu nguồn điện (pin): vạch dài là cực dương (+), vạch ngắn là cực âm (-).

Cực dương nằm ở phía bên trái sơ đồ, nối với điểm X.

Vậy dòng điện chạy trong dây dẫn theo chiều từ X đến Y (hướng từ trái sang phải và đi vào sâu bên trong theo góc nhìn 3D).

3. Xác định cực từ của mặt A bằng Quy tắc bàn tay trái:

Sử dụng Quy tắc bàn tay trái:

Ngón cái (Lực F): Chỉ hướng lên trên (như đã xác định ở bước 1).

Ngón giữa (Dòng điện I): Chỉ theo chiều từ X đến Y (hướng vào phía trong).

Ngón trỏ (Từ trường ): Lúc này, để thỏa mãn hai hướng trên, ngón trỏ phải chỉ từ **Trái sang Phải

Chiều của đường sức từ luôn đi ra từ cực Bắc () và đi vào cực Nam ().

Vì đường sức từ hướng từ Trái sang Phải, nên cực bên trái phải là cực Bắc (North pole) và cực bên phải là cực Nam.

Quan sát kỹ hình vẽ, nhãn A chỉ vào mặt của cực nằm bên **tay trái**.

Kết luận 2: Mặt A là cực Bắc