Câu hỏi:

27/09/2025 728 Lưu

Một đoạn dây dẫn dài 20 cm có dòng điện I = 9 A chạy qua và khối lượng m = 15 g được treo nằm ngang trong một từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec B\) thẳng đứng hướng lên. Khi cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc \(30^\circ\). Bỏ qua trọng lượng của dây treo và lấy \(g = 10\ \text{m/s}^2\). Cảm ứng từ \(B\) có độ lớn gần bằng

A. 0,167 T. 
B. 0,144 T. 
C. 0,048 T. 
D. 0,096 T.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án đúng là C

Một đoạn dây dẫn dài 20 cm có dòng điện I = 9 A chạy qua và khối lượng m = 15 g được treo nằm ngang trong một từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec B\) thẳng đứng hướng lên. (ảnh 1)
Các lực tác dụng lên dây dẫn được mô tả như hình vẽ. Ta có
\[
\tan 30^\circ=\frac{F_{\text{từ}}}{P}
\]
hay
\[
\tan 30^\circ=\frac{B\,I\,l\,\sin 90^\circ}{m g}.
\]
Thay số tính được \(B = 0{,}048\ \text{T}.\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Bán kính hạt nhân: \(R=1{,}2\times 10^{-15}A^{1/3}\) m \(\Rightarrow\)
\[
R = 1{,}2\times 10^{-15}\,(197)^{1/3}\ \text{m},\qquad
V=\frac{4}{3}\pi R^3 \approx 1{,}43\times 10^{-42}\ \text{m}^3.
\]
Mật độ điện tích:
\[
\rho_Q=\frac{Ze}{V}=\frac{79\cdot 1{,}6\times10^{-19}}{1{,}43\times10^{-42}}
\approx \boxed{8{,}88\times 10^{24}\ \text{C/m}^3}.
\]

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Dòng điện xuất hiện trong khung dây $OPQ$ là dòng điện cảm ứng.

Đ

 

b

Khi $P$ đi từ $Q$ về $A$ thì dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ.

 

S

c

Giá trị của hằng số $\gamma$ là $18\ (\text{rad/s}^2)$.

 

S

d

Dòng điện có giá trị cực đại là $3{,}81$ A.

Đ

 

a) Đúng.

b) Sai. Khi $P$ đi từ $Q$ về $A$ thì từ thông tăng, vectơ cảm ứng từ $\vec B_c$ của dòng cảm ứng hướng ngược chiều $\vec B$. Dùng quy tắc nắm tay phải, dòng cảm ứng có chiều \emph{ngược} chiều kim đồng hồ.

c) Sai.
- Tại thời điểm $t$, từ thông qua mạch:
\[
\Phi=B\Delta S = B\cdot\frac{r^2\alpha}{2}
= B\cdot\frac{r^2}{2}\cdot\frac{\gamma t^2}{2}
= \frac14\,B r^2\gamma t^2.
\]
- Suất điện động cảm ứng:
\[
e=\Phi'=\frac12\,B r^2\gamma t.
\]
- Điện trở mạch (gồm cung $PQ$ dài $\tfrac{\pi r}{2}$ và hai bán kính có tổng chiều dài $2r$):
\[
R=\rho\frac{\ell}{S}
=\rho\frac{\tfrac{\pi r}{2}+2r}{S}
=\frac{\rho r}{2S}\,(\,4+\gamma t^2\,)\qquad(\text{vì } \alpha=\tfrac12\gamma t^2).
\]
- Dòng điện cảm ứng:
\[
I=\frac{e}{R}
=\frac{B r\gamma S}{\rho}\cdot\frac{1}{\frac{4}{t}+\gamma t}.
\]
Theo bất đẳng thức Cauchy, $I$ cực đại khi $\dfrac{4}{t}=\gamma t\ \Rightarrow\ \gamma=\dfrac{4}{t^2}$. Với $t=\dfrac{1}{3}\ \text{s}$:
\[
\gamma=\frac{4}{(1/3)^2}=36\ \text{rad/s}^2.
\]

d) Đúng. Khi $I=I_{\max}$, thay $\gamma=\dfrac{4}{t^2}$ vào biểu thức trên được
\[
I_{\max}=\frac{B r S}{2\rho t}.
\]
Thay số: $B=0{,}15\ \text{T}$, $r=0{,}24\ \text{m}$, $S=1{,}2\cdot10^{-6}\ \text{m}^2$, $\rho=1{,}7\cdot10^{-8}\ \Omega\!\cdot\!\text{m}$, $t=\dfrac{1}{3}\ \text{s}$:
\[
I_{\max}\approx
\frac{0{,}15\cdot0{,}24\cdot1{,}2\cdot10^{-6}}{2\cdot1{,}7\cdot10^{-8}\cdot(1/3)}
\approx 3{,}81\ \text{A}.
\]

Câu 7

A. 62,7 kJ.                       
B. 112,86 kJ.                  
C. 254,98 kJ.                        
D.  142,12 kJ.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP