Một bạn học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình bên để xác định độ lớn cảm ứng từ giữa hai nhánh của nam châm chữ U.
25/28
Một bạn học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình bên để xác định độ lớn cảm ứng từ giữa hai nhánh của nam châm chữ U. Khung dây dẫn ABCD có đoạn AB = 4 cm được đặt nằm ngang trong vùng từ trường đều của nam châm chữ U và vuông góc với các đường sức từ như hình vẽ. Ban đầu, bạn điều chỉnh gia trọng để khi đòn cân cân bằng thì lực kế có giá trị bằng 0. Bạn thay đổi cường độ dòng điện chạy qua khung dây dẫn ABCD và theo dõi sự thay đổi giá trị của lực kế và có bảng giá trị sau:
Lần đo | 1 | 2 | 3 | 4 |
I (102 A) | 0,6 | 1,3 | 1,8 | 2,3 |
F (N) | 0,08 | 0,17 | 0,24 | 0,31 |
Độ lớn cảm ứng từ trung bình của từ trường đều giữa hai nhánh của nam châm chữ U bằng bao nhiêu T? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)
Độ lớn cảm ứng từ của từ trường:
\(F = B I \ell \cdot \sin(\vec{B}, \ell) = B I \ell \sin 90^\circ \Leftrightarrow B=\dfrac{F}{I\ell}\) với \(\ell = 4\ \text{cm} = 0{,}04\ \text{m}\).
Vậy độ lớn cảm ứng từ trung bình của từ trường đều giữa hai nhánh của nam châm chữ U là:
\(\overline{B}=\dfrac{B_1+B_2+B_3+B_4}{4}=\dfrac{0{,}03+0{,}03+0{,}03+0{,}03}{4}=0{,}03\ \text{T}.\)