Bài học

Ôn tập tổng hợp: từ trường và lực từ

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em vận dụng phối hợp cả bốn nội dung đã học — đường sức từ, cảm ứng từ, lực từ và từ trường ống dây — để giải một bài toán nhiều bước, và làm quen với đúng ba dạng câu hỏi của đề thi tốt nghiệp THPT 2025 môn Vật lí: trắc nghiệm nhiều lựa chọn, đúng/sai từng ý, và trả lời ngắn.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài này không đưa thêm kiến thức mới. Nó dùng lại đúng bốn công cụ đã học trong khoá: quy tắc nắm tay phải cho đường sức và cho ống dây, định nghĩa cảm ứng từ $B = F/(IL)$ , công thức lực từ $F = BIL\sin\alpha$ với quy tắc bàn tay trái, và công thức $B = 4\pi\times10^{-7}(N/l)I$ cho ống dây — nhưng phối hợp chúng trong cùng một tình huống, đúng như cách đề thi thật thường kết hợp nhiều ý trong một câu hỏi.

Bài này không đưa thêm kiến thức mới. Nó dùng lại đúng bốn công cụ đã học trong khoá: quy tắc nắm tay phải cho đường sức và cho ống dây, định nghĩa cảm ứng từ $B = F/(IL)$, công thức lực từ $F = BIL\sin\alpha$ với quy tắc bàn tay trái, và công thức $B = 4\pi\times10^{-7}(N/l)I$ cho ống dây — nhưng phối hợp chúng trong cùng một tình huống, đúng như cách đề thi thật thường kết hợp nhiều ý trong một câu hỏi.

Khởi động

Từ năm 2025, đề thi tốt nghiệp THPT không chỉ có dạng trắc nghiệm bốn phương án quen thuộc. Nếu một câu hỏi yêu cầu tính một con số cụ thể mà không cho sẵn phương án để chọn, em sẽ làm gì khác đi so với khi có bốn phương án để loại trừ?

Ba dạng câu hỏi của đề thi tốt nghiệp THPT 2025

Đề thi tốt nghiệp THPT 2025 môn Vật lí gồm ba phần. Phần I là trắc nghiệm nhiều lựa chọn: mỗi câu có 4 phương án, chọn đúng 1 phương án, có thể dùng cách loại trừ phương án sai để tăng khả năng chọn đúng khi chưa chắc chắn. Phần II là đúng/sai từng ý: mỗi câu gồm nhiều ý độc lập với nhau, phải đánh giá riêng từng ý là đúng hay sai — không được suy luận ý sau từ kết luận của ý trước, vì các ý được thiết kế độc lập và có thể có ý đúng xen ý sai trong cùng một câu. Phần III là trả lời ngắn: đề không cho sẵn phương án, thí sinh phải tự tính ra một con số cụ thể — không thể đoán mò như ở phần trắc nghiệm, đòi hỏi tính chính xác từng bước và đổi đúng đơn vị.

Đề thi tốt nghiệp THPT 2025 môn Vật lí gồm ba phần. **Phần I** là trắc nghiệm nhiều lựa chọn: mỗi câu có 4 phương án, chọn đúng 1 phương án, có thể dùng cách loại trừ phương án sai để tăng khả năng chọn đúng khi chưa chắc chắn. **Phần II** là đúng/sai từng ý: mỗi câu gồm nhiều ý độc lập với nhau, phải đánh giá riêng từng ý là đúng hay sai — không được suy luận ý sau từ kết luận của ý trước, vì các ý được thiết kế độc lập và có thể có ý đúng xen ý sai trong cùng một câu. **Phần III** là trả lời ngắn: đề không cho sẵn phương án, thí sinh phải tự tính ra một con số cụ thể — không thể đoán mò như ở phần trắc nghiệm, đòi hỏi tính chính xác từng bước và đổi đúng đơn vị.

Chiến lược làm bài khác nhau cho từng phần: ở Phần I, nếu phân vân giữa hai phương án, hãy loại các phương án sai rõ ràng trước rồi cân nhắc giữa hai phương án còn lại — không bỏ trống câu nào vì không bị trừ điểm khi chọn sai. Ở Phần II, đọc và đánh dấu kết quả (đúng/sai) của từng ý NGAY trên đề trước khi tổng hợp câu trả lời, tránh nhầm lẫn giữa các ý khi làm nhanh. Ở Phần III, luôn viết đầy đủ các bước trung gian ra giấy nháp trước khi ghi con số cuối cùng — một phép tính nhẩm sai một bước ở đây không có phương án nào để "gợi ý" rằng kết quả đã sai, khác hẳn với việc thấy đáp số không khớp phương án nào ở Phần I.

Hai quy tắc bàn tay dùng trong khoá học phục vụ hai câu hỏi khác nhau, dễ nhầm nếu không phân biệt rõ: quy tắc nắm tay phải trả lời câu hỏi "từ trường DO dòng điện này sinh ra có chiều gì?" — dùng cho dây thẳng, dòng điện tròn, và ống dây. Quy tắc bàn tay trái trả lời câu hỏi hoàn toàn khác: "lực từ tác dụng LÊN một dòng điện đặt SẴN trong một từ trường đã biết có chiều gì?". Nói ngắn gọn: tay phải cho biết dòng điện SINH RA từ trường như thế nào; tay trái cho biết từ trường TÁC DỤNG LÊN dòng điện như thế nào — hai chiều tác động ngược nhau của cùng một mối quan hệ giữa dòng điện và từ trường.

Hai quy tắc bàn tay dùng trong khoá học phục vụ hai câu hỏi khác nhau, dễ nhầm nếu không phân biệt rõ: quy tắc **nắm tay phải** trả lời câu hỏi "từ trường DO dòng điện này sinh ra có chiều gì?" — dùng cho dây thẳng, dòng điện tròn, và ống dây. Quy tắc **bàn tay trái** trả lời câu hỏi hoàn toàn khác: "lực từ tác dụng LÊN một dòng điện đặt SẴN trong một từ trường đã biết có chiều gì?". Nói ngắn gọn: tay phải cho biết dòng điện SINH RA từ trường như thế nào; tay trái cho biết từ trường TÁC DỤNG LÊN dòng điện như thế nào — hai chiều tác động ngược nhau của cùng một mối quan hệ giữa dòng điện và từ trường.

Hình dung cụ thể một câu hỏi Phần II: đề cho một tình huống (ví dụ ống dây mang dòng điện đặt gần một đoạn dây dẫn khác) rồi nêu bốn ý (a), (b), (c), (d), mỗi ý là một phát biểu độc lập — có thể ý (a) đúng về công thức tính $B$ , ý (b) sai vì nhầm quy tắc bàn tay, ý (c) đúng về đơn vị, ý (d) sai vì tính toán lệch một bậc 10. Thí sinh phải đánh giá đúng/sai cho CẢ BỐN ý, và chỉ đạt điểm tối đa của câu khi cả bốn ý đều được đánh giá chính xác — đánh giá đúng ba trong bốn ý chỉ được một phần điểm theo thang chấm của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Vì vậy, luyện tập đọc kỹ và tách riêng từng ý, thay vì đọc lướt cả câu rồi phán đoán chung, là kỹ năng cốt lõi cho dạng câu hỏi này.

Hình dung cụ thể một câu hỏi Phần II: đề cho một tình huống (ví dụ ống dây mang dòng điện đặt gần một đoạn dây dẫn khác) rồi nêu bốn ý (a), (b), (c), (d), mỗi ý là một phát biểu độc lập — có thể ý (a) đúng về công thức tính $B$, ý (b) sai vì nhầm quy tắc bàn tay, ý (c) đúng về đơn vị, ý (d) sai vì tính toán lệch một bậc 10. Thí sinh phải đánh giá đúng/sai cho CẢ BỐN ý, và chỉ đạt điểm tối đa của câu khi cả bốn ý đều được đánh giá chính xác — đánh giá đúng ba trong bốn ý chỉ được một phần điểm theo thang chấm của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Vì vậy, luyện tập đọc kỹ và tách riêng từng ý, thay vì đọc lướt cả câu rồi phán đoán chung, là kỹ năng cốt lõi cho dạng câu hỏi này.

Ba phần đòi hỏi ba chiến lược làm bài khác nhau: loại trừ, đánh giá độc lập từng ý, và tính chính xác không đoán mò.

Ví dụ

Bài toán tổng hợp: ống dây và lực từ

1
Một ống dây dài $l = 0{,}25$ m, quấn đều $N = 500$ vòng, mang dòng điện $I = 3$ A chạy qua. Đặt một đoạn dây dẫn MN dài $L = 0{,}1$ m, mang cùng dòng điện $I = 3$ A, vuông góc với đường sức từ ngay trong lòng ống dây. (a) Tính cảm ứng từ trong lòng ống dây. (b) Tính lực từ tác dụng lên đoạn dây MN. (c) Nếu đảo chiều dòng điện trong ống dây (giữ nguyên chiều dòng điện trong đoạn dây MN), chiều của $B$ và chiều của lực từ tác dụng lên MN thay đổi ra sao, độ lớn lực từ có đổi không?
Một ống dây dài $l = 0{,}25$ m, quấn đều $N = 500$ vòng, mang dòng điện $I = 3$ A chạy qua. Đặt một đoạn dây dẫn MN dài $L = 0{,}1$ m, mang cùng dòng điện $I = 3$ A, vuông góc với đường sức từ ngay trong lòng ống dây. (a) Tính cảm ứng từ trong lòng ống dây. (b) Tính lực từ tác dụng lên đoạn dây MN. (c) Nếu đảo chiều dòng điện trong ống dây (giữ nguyên chiều dòng điện trong đoạn dây MN), chiều của $B$ và chiều của lực từ tác dụng lên MN thay đổi ra sao, độ lớn lực từ có đổi không?
2
Mật độ vòng dây: $N/l = 500/0{,}25 = 2\,000$ vòng/m. Áp dụng $B = 4\pi\times10^{-7}(N/l)I = 4\pi\times10^{-7} \times 2\,000 \times 3 \approx 7{,}54\times10^{-3}$ T. (1)
Mật độ vòng dây: $N/l = 500/0{,}25 = 2\,000$ vòng/m. Áp dụng $B = 4\pi\times10^{-7}(N/l)I = 4\pi\times10^{-7} \times 2\,000 \times 3 \approx 7{,}54\times10^{-3}$ T. (1)
3
Vì MN vuông góc với đường sức nên $\alpha = 90°$ . Áp dụng $F = BIL\sin 90° = 7{,}54\times10^{-3} \times 3 \times 0{,}1 \approx 2{,}26\times10^{-3}$ N.
Vì MN vuông góc với đường sức nên $\alpha = 90°$. Áp dụng $F = BIL\sin 90° = 7{,}54\times10^{-3} \times 3 \times 0{,}1 \approx 2{,}26\times10^{-3}$ N.
4
Đơn vị của $F$ : $[B][I][L] = \text{T}\cdot\text{A}\cdot\text{m} = \dfrac{\text{N}}{\text{A}\cdot\text{m}}\cdot\text{A}\cdot\text{m} = \text{N}$ — đúng đơn vị của lực, khớp với công thức Tesla đã định nghĩa ở bài 2.
Đơn vị của $F$: $[B][I][L] = \text{T}\cdot\text{A}\cdot\text{m} = \dfrac{\text{N}}{\text{A}\cdot\text{m}}\cdot\text{A}\cdot\text{m} = \text{N}$ — đúng đơn vị của lực, khớp với công thức Tesla đã định nghĩa ở bài 2.
5
Theo quy tắc nắm tay phải, đảo chiều dòng điện trong các vòng dây làm đảo chiều $B$ trong lòng ống (nhưng độ lớn $B$ không đổi vì $N/l$ và $I$ không đổi). Vì lực từ $\vec{F}$ phụ thuộc tuyến tính vào $\vec{B}$ trong khi chiều dòng điện của MN giữ nguyên, khi $\vec{B}$ đảo chiều thì $\vec{F}$ tác dụng lên MN cũng đảo chiều hoàn toàn, còn độ lớn lực từ vẫn giữ nguyên $\approx 2{,}26\times10^{-3}$ N.
Theo quy tắc nắm tay phải, đảo chiều dòng điện trong các vòng dây làm đảo chiều $B$ trong lòng ống (nhưng độ lớn $B$ không đổi vì $N/l$ và $I$ không đổi). Vì lực từ $\vec{F}$ phụ thuộc tuyến tính vào $\vec{B}$ trong khi chiều dòng điện của MN giữ nguyên, khi $\vec{B}$ đảo chiều thì $\vec{F}$ tác dụng lên MN cũng đảo chiều hoàn toàn, còn độ lớn lực từ vẫn giữ nguyên $\approx 2{,}26\times10^{-3}$ N.
6
Vậy $B \approx 7{,}54\times10^{-3}$ T, $F \approx 2{,}26\times10^{-3}$ N; khi đảo chiều dòng điện trong ống dây, cả $B$ và $F$ tác dụng lên MN đều đảo chiều, nhưng độ lớn của cả hai đều không đổi.
Vậy $B \approx 7{,}54\times10^{-3}$ T, $F \approx 2{,}26\times10^{-3}$ N; khi đảo chiều dòng điện trong ống dây, cả $B$ và $F$ tác dụng lên MN đều đảo chiều, nhưng độ lớn của cả hai đều không đổi.
7
Lực $2{,}26\times10^{-3}$ N nhỏ hơn nhiều so với trọng lượng một quả cân 1 gam ( $\approx 0{,}01$ N) — lực từ trong các thiết bị điện từ cỡ nhỏ (rơle, chuông điện) thường nhỏ như vậy, đủ để hút một lá thép mỏng nhưng không đủ để nâng vật nặng; muốn lực lớn hơn phải tăng $N/l$ , $I$ , hoặc thêm lõi sắt để khuếch đại $B$ .
Lực $2{,}26\times10^{-3}$ N nhỏ hơn nhiều so với trọng lượng một quả cân 1 gam ($\approx 0{,}01$ N) — lực từ trong các thiết bị điện từ cỡ nhỏ (rơle, chuông điện) thường nhỏ như vậy, đủ để hút một lá thép mỏng nhưng không đủ để nâng vật nặng; muốn lực lớn hơn phải tăng $N/l$, $I$, hoặc thêm lõi sắt để khuếch đại $B$.

Sai lầm thường gặp

Ở Phần II (đúng/sai), một câu hỏi thường trộn một ý đúng về công thức với một ý sai về quy tắc xác định chiều — ví dụ nhớ nhầm dùng bàn tay phải để tìm lực từ thay vì bàn tay trái, hoặc quên rằng đảo chiều dòng điện chỉ đảo chiều lực chứ không đổi độ lớn. Đọc kỹ TỪNG ý một cách độc lập, không suy luận ý sau từ kết luận đã chọn ở ý trước.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Bốn công cụ của chương: quy tắc nắm tay phải (đường sức, ống dây), $B = F/(IL)$ (định nghĩa cảm ứng từ), $F = BIL\sin\alpha$ với quy tắc bàn tay trái (lực từ), và $B = 4\pi\times10^{-7}(N/l)I$ (ống dây). Đề thi tốt nghiệp THPT 2025 kiểm tra cả ba dạng: trắc nghiệm (loại trừ), đúng/sai (đánh giá độc lập từng ý), trả lời ngắn (tính chính xác, không đoán mò).

Khoá học tiếp theo dùng chính từ trường vừa học ở đây làm nền tảng: khi từ trường xuyên qua một mạch kín BIẾN THIÊN theo thời gian, nó sẽ sinh ra dòng điện trong mạch đó — hiện tượng cảm ứng điện từ, nền tảng của máy phát điện và dòng điện xoay chiều.