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
26/28
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 cm, theo phương vuông góc với các đường sức từ của nam châm. Biết nguồn điện có suất điện động 3,0 V, điện trở toàn mạch 2,0 Ω. Lấy \(g = 10\,{\rm{m/}}{{\rm{s}}^2}\).
Số chỉ của amp kế là 3,0 A
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.
Học sinh tiến hành đảo hai cực của nam châm thì thấy số chỉ của cân thay đổi 0,64 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 T.
a) Sai. \(I = \frac{R}{R} = \frac{3}{2} = 1,5\,{\rm{A}}\)
b) Sai. Số chỉ của cân không phải là độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn.
c) Đúng. Dòng điện có chiều đi ra từ cực dương và đi vào cực âm của nguồn. Từ trường có chiều ra Bắc (N) vào nam (S). áp dụng quy tắc bàn tay trái \( \Rightarrow \) lực từ do nam châm tác dụng lên dòng điện hướng xuống, theo định luật III Newton thì lực từ do dòng điện tác dụng lên nam châm hướng lên.
d) Sai. Đảo cực, độ lớn lực từ không đổi nhưng hướng bị thay đổi \( \Rightarrow \) chênh lệch so với trước là
\(2F = {\rm{\Delta }}mg \Rightarrow 2BIL = {\rm{\Delta }}mg \Rightarrow B = \frac{{{\rm{\Delta }}mg}}{{2IL}} = \frac{{0,{{64.10}^{ - 3}} \cdot 10}}{{2.1,5.0,02}} \approx 0,11\,T\)