Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > TEjthXpOxv3q

Đề bài

Một đoạn dây đồng CD dài 20 cm, nặng 15 g 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=0,5B = 0,5B=0,5 T và các đường sức từ là những đường thẳng đứng hướng lên. Lấy g=10g = 10g=10 m/s². Cho dòng điện qua dây CD có cường độ I=2I = 2I=2 A thì lực căng mỗi sợi dây treo có độ lớn là bao nhiêu?

Đáp án:
Đáp án đúng:
0
,
1
3

Xem lời giải

Phương pháp giải

Lời giải chi tiết

Cho một đoạn dây dẫn nằm ngang dài \( l = 20 \) cm = 0,2 m, nặng \( m = 15 \) g = 0,015 kg, treo bởi hai sợi dây rất nhẹ. Đặt vào từ trường B = 0,5 T có hướng từ dưới lên. Dòng điện chạy qua dây có cường độ \( I = 2 \) A.

Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có cường độ dòng điện chạy qua trong từ trường đều được tính bởi công thức:

\[ F = B \cdot I \cdot l \]

Thay số vào công thức, ta có:

\[ F = 0,5 \cdot 2 \cdot 0,2 = 0,2 \text{ N} \]

Theo định luật lực từ, lực từ này có phương vuông góc với \( B \) và \( I \), chiều phụ thuộc vào quy tắc bàn tay trái, do đường sức từ đi lên, lực sẽ nằm ngang và theo hướng từ \\D => \\C (khi ta nhìn chính diện chính diện). Trong trường hợp này đoạn dây chịu tác dụng của trọng lực \( P = m \cdot g = 0,015 \cdot 10 = 0,15 \text{ N} \).

Do sợi dây rất nhẹ và đoạn dây nằm cân bằng, ta có tổng của vectơ lực \( \overrightarrow{F} \) và \( \overrightarrow{P} \) phải thẳng đứng, do vậy lực căng "T" phải bằng vectơ đối của tổng \( \overrightarrow{F} + \overrightarrow{P} \).

\[ T = \sqrt{F^2 + P^2} = \sqrt{0,2^2 + 0,15^2} = \sqrt{0,04 + 0,0225} = \sqrt{0,0625} = 0,25 \text{ N} \]

Mỗi sợi dây treo chịu một nửa lực, do đó lực căng mỗi sợi là \( \frac{T}{2} = \frac{0,25}{2} = 0,125 \text{ N} \).

Vậy lực căng của mỗi sợi dây treo bằng 0,125 N.

Chú ý khi giải

Chú ý:

  • Đảm bảo chính xác các đơn vị đo trước khi tính toán, nhớ đổi đơn vị trước khi thế vào công thức.
  • Cẩn thận khi xác định chiều và phương của lực từ, áp dụng đúng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều lực từ.
  • Phân biệt rõ tổng lực căng trong sợi dây và lực căng trên mỗi sợi dây.