Một học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ để xác định cảm ứng từ trong lòng nam châm chữ U. Mạch điện được giữ bởi hai giá cố định sao cho đoạn dây dẫn nằm trong từ trường của nam châm có ch
19/28
Một học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ để xác định cảm ứng từ trong lòng nam châm chữ U. Mạch điện được giữ bởi hai giá cố định sao cho đoạn dây dẫn nằm trong từ trường của nam châm có chiều dài \(2,0{\rm{\;cm}}\), theo phương vuông góc với các đường sức từ của nam châm. Biết nguồn điện có suất điện động \(3,0{\rm{\;V}}\), điện trở toàn mạch \(2,0{\rm{\Omega }}\). Lấy \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\).
Số chỉ của cân là độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn.
Lực từ tác dụng lên nam châm có phương thẳng đứng và có chiều hướng lên trên.
Số chỉ của ampe kế là \(3,0{\rm{\;A}}\).
Học sinh tiến hành đảo hai cực của nam châm thì thấy số chỉ của cân thay đổi \(0,64{\rm{\;g}}\). Học sinh xác định được cảm ứng từ trong lòng của nam châm chữ U trong thí nghiệm này có độ lớn là \(0,5{\rm{\;T}}\).
a) sai
Trước khi có lực từ tác dụng ta có trọng lượng của nam châm (tại ta đang đặt nam châm lên cân)
→ Số chỉ của cân là độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn và trọng lượng của nam châm
b) đúng
Theo định luật III Newton: Nếu nam châm tác dụng lên dây dẫn 1 lực thì dây dẫn tác dụng ngược trở lại nam châm một lực có độ lớn tương tự nhưng ngược chiều. Hai lực này có cùng độ lớn nhưng ngược chiều
c) sai
Số chỉ của Ampe kế là số chỉ của dòng điện
\( \Rightarrow {\rm{I}} = \frac{{\rm{E}}}{{\rm{R}}} = \frac{3}{2} = 1,5{\rm{\;A}}\)
d) sai
Ban đầu \({{\rm{m}}_1} = {{\rm{m}}_{{\rm{nam\;cham\;}}}} - \frac{{{{\rm{F}}_{\rm{b}}}}}{{\rm{g}}}\) (Ban đầu nam châm hướng lên trên, cân nhẹ đi; \({{\rm{m}}_{{\rm{hien\;thi}}}} = \frac{{\rm{F}}}{{\rm{g}}}\))
Về sau: Đảo chiều nam châm thì lực cũng đảo chiều, \({{\rm{\vec F}}_{{\rm{nc}}}} \downarrow ,{\rm{\vec P}} \downarrow \)
\( \Rightarrow {{\rm{m}}_2} = {{\rm{m}}_{{\rm{nam\;cham}}}} + \frac{{{{\rm{F}}_{\rm{B}}}}}{{\rm{g}}}\)
Đề bài cho độ chênh lệch \({\rm{\Delta m}} = 0,64{\rm{\;g}}\)
\( \Rightarrow {{\rm{m}}_2} - {{\rm{m}}_1} = 2.\frac{{{\rm{\;}}{{\rm{F}}_{\rm{B}}}}}{{\rm{g}}}\)
\( \Rightarrow 0,{64.10^{ - 3}} = 2.\frac{{{\rm{\;B}}{\rm{.I}}{\rm{.\;}}\ell .{\rm{sin}}{{90}^ \circ }}}{{\rm{g}}}\)
\( \Rightarrow 0,{64.10^{ - 3}} = 2.\frac{{{\rm{\;B}}.1,{{5.2.10}^{ - 2}}}}{{10}}\)
\( \Rightarrow {\rm{B}} \approx 0,107\left( {\rm{J}} \right)\)