Dòng điện có cường độ $I_{1} = 4 A$ chạy trong dây dẫn thẳng dài. Khung dây dẫn ABCD đồng phẳng với dòng $I_{1}$ có AB=CD=10cm, AD=BC=5cm. AB song song với $I_{1}$ và cách là 5cm. Dòng điện chạy qua khung ABCD là $I_{2} = 2 A .$ Xác định lực từ tổng hợp tác dụng lên khung.

A. $3, {2.10}^{- 6} N .$

B. $1, {6.10}^{- 6} N .$

C. ${2.10}^{- 6} N .$

D. $1, {5.10}^{- 6} N .$

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

Từ trường do dòng $I_{1}$ gây nên tại các vị trí nằm trên cạnh khung dây và có chiều hướng vào mặt phẳng nên cảm ứng từ $\vec{B}$ có chiều từ ngoài vào trong hay mang dấu (+)

Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây được xác định dựa trên quy tắc bàn tay trái

Hợp lực tác dụng lên khung dây: $\vec{F} = {\vec{F}}_{1} + {\vec{F}}_{2} + {\vec{F}}_{3} + {\vec{F}}_{4}$ (với $F_{1}$ trên $A D, F_{2}$ trên $D C, F_{3}$ trên $C B, F_{4}$ trên AB )

Do tính chất đối xứng nên lực từ gây ra tại DA và BC bằng nhau và ${\vec{F}}_{1} ↑ ↓ {\vec{F}}_{3} \Rightarrow {\vec{F}}_{1} + {\vec{F}}_{3} = \vec{0}$

Ta có: $\{\begin{cases} F_{2} = {2.10}^{- 7} . \frac{I_{1} I_{2}}{d + A D} . a \\ F_{4} = {2.10}^{- 7} . \frac{I_{1} I_{2}}{d} . a \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} F_{2} = 1, {6.10}^{- 6} N \\ F_{4} = 3, {2.10}^{- 6} N \end{cases}$

Vì ${\vec{F}}_{2} ↑ ↓ {\vec{F}}_{4} \Rightarrow F = |F_{2} - F_{4}| = 1, {6.10}^{- 6} N$

Chọn B

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: $F . O N = P . H N \Leftrightarrow B I l \frac{l}{2} = m g \frac{l}{2} \sin α$