Một thanh kim loại nhẹ có thể quay tự do quanh trục Q, trong khi đầu bên dưới của nó chỉ chạm vào một chất lỏng dẫn điện trong bình kim loại. Một từ trường đều được áp dụng trên vùng ABCD và
21/28
Một thanh kim loại nhẹ có thể quay tự do quanh trục Q, trong khi đầu bên dưới của nó chỉ chạm vào một chất lỏng dẫn điện trong bình kim loại. Một từ trường đều được áp dụng trên vùng ABCD và chứa một phần của thanh như hình vẽ. Khi công tắc K đóng, thanh bị văng ra khỏi bề mặt chất lỏng. Moment lực từ ban đầu khiến thanh văng ra là 1,4.10–3 Nm.
Thanh bị văng về phía sau của mặt phẳng trang giấy.
Sau khi thanh bị văng ra khỏi chất lỏng thì mạch hở, lực từ tác dụng lên thanh bị mất, thanh sẽ trở lại vị trí ban đầu. Sau đó quá trình này lặp lại làm thanh tiếp tục bị văng.
Lực từ tác dụng lên thanh có độ lớn 2 mN.
Nếu dòng điện chạy qua mạch có cường độ 2,6 A thì độ lớn cảm ứng từ của vùng ABCD xấp xỉ 0,06 T.
a) SAI
Dựa vào chiều của nguồn điện, ta có thể xác định dòng điện có chiều từ đầu trên của thanh xuống phía dưới. Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta có thể xác định được lực từ có chiều hướng sang phải. Vì vậy, dưới tác dụng của từ trường, thanh bị văng sang phải.
b) ĐÚNG
c) SAI
Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực từ:
\(d=4+\frac{6}{2}=7 cm=0,07 m\)
Lực từ tác dụng lên thanh có độ lớn:
\({F}_{t}.d={M}_{{F}_{t}}⟹{F}_{t}=\frac{{M}_{{F}_{t}}}{d}=\frac{{1,4.10}^{-3}}{0,07}=0,02 N=20 mN.\)
d) SAI
Độ lớn cảm ứng từ của vùng ABCD:
\(B.I.l.sinα={F}_{t}\)
\(⟹B=\frac{{F}_{t}}{I.l.sinα}=\frac{0,02}{2,6∙0,06∙sin90°}≈0,13 T.\)