Một nhóm học sinh làm thí nghiệm đo độ lớn cảm ứng từ giữa hai cực của một nam châm (như hình bên).
21/28
Một nhóm học sinh làm thí nghiệm đo độ lớn cảm ứng từ giữa hai cực của một nam châm (như hình bên). Nam châm được đặt cố định trên cân điện tử. Đoạn dây đồng PQ nằm ngang có dạng một thanh cứng, thẳng được giữ cố định và vuông góc với các đường sức từ giữa cực bắc \(({\rm{N}})\) và cực nam \(({\rm{S}})\) của nam châm. Một phần đoạn dây PQ có chiều dài \(0,1\;{\rm{m}}\) nằm trong vùng từ trường của nam châm. Hai đầu \({\rm{P}},{\rm{Q}}\) của đoạn dây được nối với một nguồn điện một chiều không đổi. Coi từ trường trong lòng nam châm nơi đặt đoạn dây là đều và lực từ tác dụng lên phần dây PQ ở bên ngoài nam châm là không đáng kể. Nhóm học sinh điều chỉnh cường độ dòng điện I chạy qua dây PQ , ghi lại số chỉ m của cân và vẽ đồ thị m theo I như hình vẽ. Dựa vào đồ thị, nhóm học \(\sinh \) dùng thước đo góc và xác định được góc \(\alpha = {25^\circ }\). Lấy \({\rm{g}} = 9,8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}\).
Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua dây PQ, số chỉ của cân thay đổi. Điều này chứng tỏ có lực từ tác dụng lên nam châm.
Dòng điện chạy qua dây PQ có chiều từ \(P\) đến \(Q\).
Độ lớn cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm là \(45,7{\rm{mT}}\) (kết quả được làm tròn đến chũ số hàng phần muoời).
Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn PQ được đo bằng số chỉ của cân điện tử..
a) Đúng. Số chỉ cân tăng \( \Rightarrow \) lực từ tác dụng vào nam châm hướng xuống
b) Đúng. Lực từ tác dụng vào dây dẫn hướng lên. Đường sức từ hướng ra bắc vào nam (ra N vào S ). Áp dụng quy tắc bàn tay trái được dòng điện chạy qua dây có chiều từ P đến Q .
c) Đúng.
\(BII = \left( {m - {m_0}} \right)g \Rightarrow m = \frac{{Bl}}{g}.I + {m_0} \Rightarrow \tan \alpha = \frac{{Bl}}{g} \Rightarrow \tan {25^\circ } = \frac{{B.0,1}}{{9,8}} \Rightarrow B \approx 45,7mT\)
d) Sai.