3000 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2024 có đáp án - Phần 2

Khung dây hình vuông ABCD có cạnh a=4cm, dòng điện I2=20AI2=20A đi qua, một dòng điện thẳng I1=15AI1=15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một khoảng d=2cm như hình vẽ Lực từ tổng hợp do I1I1

166/500

Khung dây hình vuông ABCD có cạnh a=4cm, dòng điện I2=20A đi qua, một dòng điện thẳng I1=15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một khoảng d=2cm như hình vẽ

Khung dây hình vuông ABCD có cạnh a=4cm, dòng điện I2=20AI2=20A đi qua, một dòng điện thẳng I1=15AI1=15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một khoảng d=2cm như hình vẽ  Lực từ tổng hợp do I1I1 (ảnh 1)

Lực từ tổng hợp do I1I1 tác dụng lên khung dây có giá trị là:

\(F = {12.10^{ - 5}}N\)

\(F = {8.10^{ - 5}}N\)

\(F = {4.10^{ - 5}}N\)

\(F = {16.10^{ - 5}}N\)

Giải thích

+ Từ trường do dòng \({I_1}\) gây nên tại các vị trí nằm trên cạnh khung dây có chiều hướng vào mặt phẳng hình vẽ:

Khung dây hình vuông ABCD có cạnh a=4cm, dòng điện I2=20AI2=20A đi qua, một dòng điện thẳng I1=15AI1=15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một khoảng d=2cm như hình vẽ  Lực từ tổng hợp do I1I1 (ảnh 2)

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

+ Các lực từ nói trên nằm trong mặt phẳng khung dây nên không gây ra momen làm cho khung quay

+ Hợp lực tác dụng lên khung dây:

\[\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} \]

+ Do tính chất đối xứng nên cảm ứng từ do \[{I_1}\]gây nên tại M và P bằng nhau, nên \[{F_1}\]và \[{F_3}\]trực đối \[ \to \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_3}} = 0\]

+ Vậy hợp lực: \[\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_4}} \]

Ta có: \[\left\{ \begin{array}{l}{F_2} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{{d + a}}a = {4.10^{ - 5}}(N)\\{F_3} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{d}a = {12.10^{ - 5}}(N)\end{array} \right.\]

Mặt khác: \[\overrightarrow {{F_2}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_4}} \]

\[ \to F = {F_4} - {F_2} = {12.10^{ - 5}} - {4.10^{ - 5}} = {8.10^{ - 5}}(N)\]

Đáp án cần chọn là: B