5 câu Trắc nghiệm Ôn tập chương 4: Từ trường có đáp án (Vận dụng cao)

Ta có:

- Cảm ứng từ do dòng điện $I_1$ gây ra tại điểm M có độ lớn

$B_1=2.{10}^{-7}\frac{I_1}{r_1}$

- Cảm ứng từ do dòng điện $I_2$ gây ra tại điểm M có độ lớn

$B_2=2.{10}^{-7}\frac{I_2}{r_2}$

- Để cảm ứng từ tại M là $B=0$ thì hai vectơ ${\overrightarrow{B}}_2$ và  phải cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn.

Để cảm ứng tại M bằng không khí thì dòng điện $I_2=1A$ và ngược chiều với $I_1$

Đáp án cần chọn là: D

- Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây có

$r_1=r_2=16\left(cm\right)$

- Cảm ứng từ do dòng điện $I_1$ gây ra tại điểm M có độ lớn:

$B_1=2.{10}^{-7}\frac{I_1}{r_1}=6,25.{10}^{-6}\left(T\right)$

- Cảm ứng từ do dòng điện $I_2$ gây ra tại điểm M có độ lớn:

$B_2=2.{10}^{-7}\frac{I_2}{r_2}=1,25.{10}^{-6}\left(T\right)$

- Theo nguyên lí chồng chất từ trường, cảm ứng từ tại M là $\overrightarrow{B}={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2$ do M nằm trong khoảng giữa hai dòng điện ngược chiều nên hai vectơ ${\overrightarrow{B}}_1$ và ${\overrightarrow{B}}_2$ cùng phương

Ta suy ra: $B=B_1+B_2=7,5.{10}^{-6}\left(T\right)$

Đáp án cần chọn là: B

Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây MP:

$F_{MP}=BIl\sin \alpha =B.I.MP.\sin {90}^0$

$MP=\sqrt{M{N}^2+N{P}^2}=\sqrt{{50}^2+{120}^2}=130cm=1,3m$

$\to F_{MP}=0,01.5.1,3.\sin {90}^0=0,065N$

Đáp án cần chọn là: C

Ta có:

Dây dẫn chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực $\overrightarrow{P}$, lực từ $\overrightarrow{F}$.

+ Lực từ: $F=BIl\sin {90}^0=0,4.2.0,1.1=0,08N$

+ Trọng lực: $P=mg=0,015.10=0,15N$

$\tan \alpha =\frac{F}{P}=\frac{0,08}{0,15}=\frac{8}{15}\to \alpha =28,{07}^0$

Đáp án cần chọn là: A

Dòng $I_1$ gây ra tại các điểm trên cạnh BC của khung dây véc tơ cảm ứng từ có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào và có độ lớn:

$B_1=2.{10}^{-7}\frac{I_1}{a+AB}$; từ trường của dòng $I_1$ tác dụng lên cạnh BC lực từ đặt tại trung điểm của cạnh BC, có phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ, vuông góc với BC và hướng từ A đến B , có độ lớn:

$F_1=B_1.I_3.BC.sin{90}^0=2.{10}^{-7}\frac{I_1.I_3.BC}{a+AB}=8.{10}^{-6}N.$

Lập luận tương tự ta thấy từ trường của dòng $I_2$ tác dụng lên cạnh BC lực từ có cùng điểm đặt, cùng phương, cùng chiều với và có độ lớn:

$F_2=2.{10}^{-7}\frac{I_2.I_3.BC}{b}=1,6.{10}^{-5}N.$

Lực từ tổng hợp do từ trường của hai dòng $I_1$ và $I_2$ tác dụng lên cạnh BC của khung dây là: $\overrightarrow{F}=\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}$ cùng phương cùng chiều với $\overrightarrow{F_1}$ và $\overrightarrow{F_2}$ và có độ lớn:

$F=F_1+F_2=2,4.{10}^{-5}N$

Đáp án cần chọn là: A