Treo đoạn dây dẫn \(MN\) có chiều dài \({\rm{l}}\), khối lượng của một đơn vị chiều dài là \(D = 0,04\,\,kg/m\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang, biết cảm ứng từ có chiều như hình vẽ, có độ lớn \(B = 0,04\,\,T\). Xác định chiều và độ lớn của \(I\) để lực căng dây bằng \(0\)?
-
A.
Chiều từ \(M\) đến \(N\), độ lớn \(I = 10\,\,A\).
-
B.
Chiều từ \(N\) đến \(M\), độ lớn \(I = 15\,\,A\).
-
C.
Chiều từ \(M\) đến \(N\), độ lớn \(I = 15\,\,A\).
-
D.
Chiều từ \(N\) đến \(M\), độ lớn \(I = 10\,\,A\).
Định luật II Niu-tơn: \(\overrightarrow {{F_t}} + \overrightarrow P + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \)
Áp dụng quy tắc bàn tay trái
Lực điện từ: \({F_t} = IB{\rm{l}}\sin \alpha \)
Khối lượng của đoạn dây dẫn là: \(m = {\rm{l}}.D\)
Dây dẫn nằm cân bằng, lực căng dây bằng \(0\), tổng hợp lực tác dụng lên dây dẫn là:
\(\overrightarrow {{F_t}} + \overrightarrow P + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_t}} + \overrightarrow P = \overrightarrow 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_t}} = - \overrightarrow P \)
Ta có biểu diễn lực:
Từ hình vẽ, áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta thấy dòng điện có chiều từ \(N\) đến \(M\)
Ta có: \(\overrightarrow {{F_t}} = - \overrightarrow P \Rightarrow {F_t} = P \Rightarrow IB{\rm{l}} = mg \Rightarrow I = \frac{{mg}}{{B{\rm{l}}}}\)
\( \Rightarrow I = \frac{{{\rm{l}}.D.g}}{{B.{\rm{l}}}} = \frac{{D.g}}{B} = \frac{{0,04.10}}{{0,04}} = 10\,\,\left( A \right)\)
Đáp án : D
Các bài tập cùng chuyên đề
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện được xác định bởi biểu thức:
Chọn phương án đúng trong các phương án sau?
Chọn phương án sai?
Một dây dẫn có chiều dài 10m đặt trong từ trường đều B = 5.10-2T. Cho dòng điện có cường độ 10A chạy qua dây dẫn. Lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với \(\overrightarrow B \) có giá trị là:
Dòng điện cường độ 10A chạy qua khung dây dẫn tam giác vuông MNP theo chiều MNPM như hình vẽ. MN = 30cm, NP = 40cm. Từ trường đều B = 0,01T vuông góc với mặt phẳng khung dây. Lực từ tác dụng lên cạnh MP của khung dây có giá trị?
Dòng điện 6A chạy qua đoạn dây dẫn dài 5m đặt trong từ trường đều có B = 3.10-2T. Lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn hợp với các đường sức từ một góc 450 là:
Treo dây MN = 5cm, khối lượng 5g bằng hai dây không giãn khối lượng không đáng kể. Độ lớn cảm ứng từ 0,5T có phương vuông góc với đoạn dây, chiều từ trên xuống (như hình vẽ). Góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng khi đoạn dây MN nằm cân bằng là bao nhiêu? Biết cường độ dòng điện qua đoạn dây MN là 2A, lấy g = 10m/s2.
Hai thanh ray nằm ngang song song cách nhau $0,3cm$ đặt trong từ trường có cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng 2 thanh ray, hướng từ trên xuống. Một thanh kim loại đặt lên hai thanh ray. Cho dòng điện $50A$ chạy qua thanh kim loại đặt lên hai thanh ray. Biết hệ số ma sát giữa thanh kim loại và thanh ray là $μ = 0,2$ và khối lượng thanh kim loại là $0,5kg$. Cảm ứng từ B có giá trị như thế nào để thanh kim loại có thể chuyển động?
Giữa hai cực nam châm có \(\overrightarrow B \) nằm ngang, B = 0,01T người ta đặt một dây dẫn có chiều dài l nằm ngang vuông góc với B. Khối lượng một đơn vị chiều dài là d = 0,01kg/m. Cường độ dòng điện I chạy qua dây bằng bao nhiêu để dây nằm lơ lửng không rơi. Cho g = 10m/s2
Hai thanh ray nằm ngang song song và cách nhau L = 10cm đặt trong từ trường đề \(\overrightarrow B \) thẳng đứng, B = 0,1T. Một thanh kim loại đặt trên ray vuông góc với ray. Nối ray với nguồn điện $E = 12V, r = 1\Omega$, điện trở của thanh kim loại và dây nối $R = 5\Omega$. Lực từ tác dụng lên thanh kim loại có giá trị:
Một thanh dẫn điện khối lượng 5g được treo nằm ngang trên hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng. Thanh đặt trong một từ trường đều, véctơ cảm ứng từ thẳng đứng hướng xuống và có độ lớn B = 1T. Thanh có chiều dài l = 0,1m. Mắc vào các điểm giữ các dây dẫn một tụ điện C = 100μF được tích điện tới hiệu điện thế U = 100V. Cho tụ phóng điện. Coi rằng quá trình phóng điện xảy ra trong thời gian rất ngắn, thanh chưa kịp rời vị trí cân bằng mà chỉ nhận được theo phương ngang một động lượng p nào đó. Vận tốc của thanh khi rời khỏi vị trí cân bằng của dây là?
Một thanh kim loại CD có chiều dài l = 20cm khối lượng m = 100g đặt vuông góc với 2 thanh ray song song nằm ngang và nối với nguồn điện như hình vẽ. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B = 0,2T phương chiều như vẽ. Biết hệ số masát giữa CD và thanh ray là μ = 0,1. Bỏ qua điện trở của các thanh ray, điện trở tại nơi tiếp xúc và dòng điện cảm ứng trong mạch. Biết thanh ray trượt sang trái với gia tốc a = 3m/s2. Chiều và độ lớn của dòng điện qua CD là?
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Cho một đoạn dây dẫn mang dòng điện I đặt song song với đường sức từ, chiều của dòng điện ngược chiều với chiều của đường sức từ
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì
Một dây dẫn thẳng có dòng điện \(I\) đặt trong vùng không gian có từ trường đều như hình vẽ
Lực từ tác dụng lên dây có
Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện I chạy qua. Hai điểm M và N nằm trong cùng một mặt phẳng chứa dây dẫn, đối xứng với nhau qua dây. Kết luận nào sau đây là không đúng?
Một dây dẫn thẳng có dòng điện I đặt trong vùng không gian có từ trường đều như hình vẽ
Xác định véctơ của đại lượng còn thiếu:
Treo đoạn thanh dẫn có chiều dài \(5cm\), khối lượng \(5g\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho thanh dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B = 0,5T\) và dòng điện đi qua dây dẫn là \(I = 2A\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Ở vị trí cân bằng góc lệch \(\alpha \) của dây treo so với phương thẳng đứng là
Một đoạn dây dẫn thẳng dài 89 cm được đặt vuông góc với các đường sức từ trong một từ trựờng đều. Cho biết khi dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn có cường độ 23 A, thì đoạn dây dẫn này bị tác dụng một lực từ bằng 1,6N. Xác định cảm ứng từ của từ trường đều.
