30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 21)

Một dây dẫn thẳng, dài đặt trong chân không mang cường độ dòng điện không đổi.

35/40

Một dây dẫn thẳng, dài đặt trong chân không mang cường độ dòng điện không đổi. Cảm ứng từ tài điểm M cách dây một khoảng r1 có độ lớn bằng B1. Cảm ứng từ tại N cách dây một khoảng r2 có độ lớn bằng B2. Cho biết \[2{B_2} = 3{B_1}\]\[\left| {{r_1} - {r_2}} \right| = 3cm.\] Giá trị của r1 bằng

6 cm

2 cm

3 cm

9 cm

Giải thích

Phương pháp: 

Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra: \[B = {2.10^{ - 7}}.\frac{I}{r}\]

Cách giải: 

Có 2⁢B2=3⁢B1⇔2⋅2.10-7.Ir2=3⋅2.10-7.Ir1⇒2⁢r1=3⁢r2⁢ ⁢(1)

⇒r1>r2⇒|r1-r2|=r1-r2⇒r1-r2=3⁢c⁢m⁢⁢ ⁢(2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{2{r_1} = 3{r_2}}\\{{r_1} - {r_2} = 3cm}\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{r_1} = 9cm}\\{{r_2} = 6cm}\end{array}} \right.} \right.\]

Chọn D.