Treo dây MN = 5cm khối lượng 5g bằng hai dây không giãn khối lượng không đáng kể. Độ lớn

Câu hỏi số 358001:

Vận dụng cao

Treo dây MN = 5cm khối lượng 5g bằng hai dây không giãn khối lượng không đáng kể. Độ lớn cảm ứng từ 0,5T phương vuông góc với đoạn dây, chiều từ trên xuống (hình vẽ). Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng khi đoạn dây MN nằm cân bằng biết cường độ dòng điện qua đoạn dây MN là 2A, lấy g = 10m/s².

A. 30⁰

B. 60⁰

C. 45⁰

D. 75⁰

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:358001

Phương pháp giải

+ Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0:

\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... = \overrightarrow 0 \)

+ Lực từ \(\overrightarrow F \)tác dụng lên phần tử dòng điện \(I\overrightarrow l \)đặt trong từ trường đều, tại đó cảm ứng từ là \(\overrightarrow B \):

- Có điểm đặt tại trung điểm của l;

- Có phương vuông góc với \(\overrightarrow l \) và \(\overrightarrow B \);

- Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái;

- Có độ lớn: \(F = BIl.\sin \alpha ;\,\alpha = \left( {\overrightarrow B ;\overrightarrow l } \right)\)

+ Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho cảm ứng từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều của dòng điện chạy trong dây dẫn, khi đó chiều ngón cái choãi ra chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn.

Giải chi tiết

Phân tích các lực tác dụng vào đoạn dây MN ta có:

Lực từ tác dụng vào đoạn dây MN là: \(F = BIl.\sin \alpha ;\,\alpha = \left( {\overrightarrow B ;\overrightarrow l } \right)\)

Có: \(\left\{ \begin{array}{l}B = 0,5T\\I = 2A\\l = 5cm = {5.10^{ - 2}}m\\\alpha = \left( {\overrightarrow B ;\overrightarrow {MN} } \right) = {90^0}\end{array} \right. \Rightarrow F = 0,{5.2.5.10^{ - 2}}.\sin 90 = 0,05N\)

Trọng lực tác dụng vào đoạn MN là: \(P = mg = {5.10^{ - 3}}.10 = 0,05N\)

Ta có: \(\tan \alpha = \dfrac{F}{P} = 1 \Rightarrow \alpha = {45^0}\)

→ Dây treo lệch 45⁰ so với phương thẳng đứng khi đoạn dây MN nằm cân bằng.

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.