Dùng một dây đồng gặp lại thành ba cạnh của một hình chữ nhật. Hai đầu M, N có thể quay xung quanh một trục cách điện nằm ngang như trên hình vẽ. Khung dây được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B=0,03T, có phương thẳng đứng, có chiều từ dưới lên trên. Khi cho dòng điện cường độ I=5A chạy vào khung thì khung lệch ra khỏi mặt phẳng thẳng đứng, khi đó cạnh KS cách mặt phẳng thẳng đứng 1cm. Cho: $MK = N S = a = 10 cm$ , $KS = b = 15 cm .$ Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Khối lượng của khung dây gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 31,5g.

B. 32,5g.

C. 33,5g.

D. 31,3g.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 68 câu Trắc nghiệm Vật Lí 11 Lực từ - cảm ứng từ !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Gọi $P_{1}$ là trọng lượng các cạnh MK, NS và $P_{2}$ là trọng lượng cạnh KS.

Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên các cạnh MK, NS có phương song song với trục quay nên không có tác dụng làm quay; lực từ tác dụng lên cạnh KS vuông góc với trục quay nên độ lớn mômen của nó đổi với trục quay: $M_{F} = F . M O = B I b . \sqrt{M K^{2} - M O^{2}}$

Độ lớn mômen của trọng lực đổi với trục quay:

$M_{P} = 2 P_{1} . J E + P_{2} K O = K O (P_{1} + P_{2}) = K O \frac{a + b}{2 a + b} . m g$

Điều kiện cân bằng: $M_{F} = M_{P} \Rightarrow m = \frac{B b I \sqrt{M K^{2} - M O^{2}}}{K O . g} . \frac{2 a + b}{a + b}$

$\Rightarrow m = \frac{0, 03.0, 15.5 \sqrt{0, 1^{2} - 0, 01^{2}}}{0, 01.10} . \frac{2.0, 1 + 0, 15}{0, 1 + 0, 15} = 0, 0313 (k g)$

Chọn D.

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một đoạn dây đồng CD dài 20cm , nặng 12g được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2T và các đường sức từ là những đường thẳng đứng hướng lên. Dây treo có thể chịu được lực kéo lớn nhất là 0,075N. Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Hỏi có thể cho dòng điện qua dây CD có cường độ lớn nhất là bao nhiêu để dây treo không bị đứt?

A. 1,66A

B. 1,88A

C. 2,25A

D. 2,36A

Lời giải

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ là hướng ngang, có độ lớn F=BIl. Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P=mg. Khi cân bằng thì hợp lực $\vec{R} = \vec{F} + \vec{P}$ phải ở vị trí như hình vẽ.

Điều kiện cân bằng: $2 T = R = \sqrt{P^{2} + F^{2}} \Rightarrow 2 T = \sqrt{{(m g)}^{2} + {(B I l)}^{2}}$

$\Rightarrow 2.0, 075 = \sqrt{{({12.10}^{- 3} .10)}^{2} + {(0, 2.0, 2 I)}^{2}} \Rightarrow I = 2, 25 A .$

Chọn A.

Câu 2

Một thanh dẫn điện đồng chất có khối lượng m=10g dài l=1m được treo từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều trong ra ngoài. Đầu trên của thanh có thể quay tự do xung quanh một trục nằm ngang. Khi cho dòng điện cường độ I=8A qua thanh thì đầu dưới M của thanh di chuyển một đoạn d=2,6 cm. Lấy $g = 9, 8 m / s^{2}$ . Độ lớn cảm ứng từ B là.

A. $3, {2.10}^{- 4} T$

B. $5, {6.10}^{- 6} T$

C. $4, {3.10}^{- 3} T$

D. $3, {2.10}^{- 3} T$

Lời giải

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn F=BIl, điểm đặt tại trung điểm N của thanh.

Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P=mg, điểm đặt tại N.

Khi cân bằng thì độ lớn mômen của F đổi với O bằng độ lớn mômen P đổi với O: $F . O N = P . H N \Leftrightarrow B I l \frac{l}{2} = m g \frac{l}{2} \sin α$