Tìm góc lệch α của dây treo so với phương thẳng đứng khi cho dòng điện I = 2 A chạy qua dây.

8/28

Giữa hai cực của một nam châm hình chữ U có một từ trường đều. Vectơ cảm ứng từ thẳng đứng, có độ lớn B = 0,5 T. Người ta treo một đoạn dây dẫn thẳng dài l = 5cm, khối lượng m = 5 g nằm ngang trong từ trường bằng hai dây dẫn mảnh nhẹ. Tìm góc lệch α của dây treo so với phương thẳng đứng khi cho dòng điện I = 2 A chạy qua dây. Biết g = 10 m/s².

30°.

60°.

45°.

90°.

Giải thích

Đáp án đúng là C

Tìm góc lệch α của dây treo so với phương thẳng đứng khi cho dòng điện I = 2 A chạy qua dây. (ảnh 1)

Các lực tác dụng lên đoạn dây có dòng điện chạy qua bao gồm:

+ Trọng lực \(\overrightarrow {\rm{P}} \) hướng thẳng đứng xuống dưới: \({\rm{P}} = {\rm{mg}}.\)

+ Lực từ \(\overrightarrow {\rm{F}} \) nằm ngang theo quy tắc bàn tay trái: \({\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \sin (\overrightarrow {\rm{B}} ,\vec \ell ).\)

+ Hai lực căng dây (hướng dọc theo các dây), có hợp lực \(\overrightarrow {\rm{T}} .\)

Vậy hợp lực tác dụng lên đoạn dây là: Fhl→=P→+F→+T→

Để đoạn dây cân bằng thì \(\overrightarrow {{{\rm{F}}_{{\rm{hl}}}}} = 0 \Rightarrow \overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} + \overrightarrow {\rm{T}} = 0 \Rightarrow (\overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} ) = - \overrightarrow {\rm{T}} \)

Ta có: tanα=FP→(B→,l¯)=90°tanα=BIlmg=2.0,05.0,50,005.10=1⇒α=45°.