Một đoạn dây dẫn thẳng đồng chất, tiết diện đều, chiều dài l = 30 cm, khối lượng m = 10 g, đầu trên được treo vào điểm O và đoạn dây có thể quay tự do quanh O, đầu dưới chạm vào thủy ngân đựn
26/28
Một đoạn dây dẫn thẳng đồng chất, tiết diện đều, chiều dài l = 30 cm, khối lượng m = 10 g, đầu trên được treo vào điểm O và đoạn dây có thể quay tự do quanh O, đầu dưới chạm vào thủy ngân đựng trong một cái chậu. Cho dòng điện không đổi có cường độ I = 8 A chạy qua đoạn dây và đặt toàn bộ hệ thống vào trong một từ trường đều có phương nằm ngang thì thấy khi ở trạng thái cân bằng đoạn dây bị lệch một góc α = 30° so với vị trí khi chưa có từ trường như hình bên. Lấy gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s². Độ lớn cảm ứng từ của từ trường là bao nhiêu mT (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Hình bên mô tả trạng thái cân bằng của đoạn dây, trong đó P hướng thẳng đứng xuống dưới và có độ lớn P = mg là trọng lực của đoạn dây, F có phương vuông góc với đoạn dây và có độ lớn F = IBl là lực từ tác dụng lên đoạn dây.
Khi đoạn dây ở trạng thái cân bằng, áp dụng quy tắc momen lực ta có
M_F = M_P
→ IBl (1/2)l = m g (1/2) l sin α
→ B = (mg) / (Il sin α) = (10.$10^-3$ . 9,8) / (8.0,3 . sin30°) = 0,020 T = 20 mT.