Treo đoạn dây dẫn MN có chiều dài \(L = 25cm\), khối lượng một đơn vị chiều dài

Câu hỏi số 358005:

Vận dụng

Treo đoạn dây dẫn MN có chiều dài \(L = 25cm\), khối lượng một đơn vị chiều dài là \(0,04kg/m\) bằng hai dây mảnh nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ có chiều như hình vẽ, độ lớn \(B = 0,04T\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Cho cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn MN là \(I = 16A\) có chiều từ M đến N. Tính lực căng mỗi dây?

A. \(1,3N\)

B. \(2,6N\)

C. \(0,26N\)

D. \(0,13N\)

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:358005

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

Khi cường độ dòng điện I có chiều từ M đến N, sử dụng quy tắc bàn tay trái xác định được chiều của lực từ như hình vẽ:

Khối lượng một đơn vị chiều dài là \(d = 0,04kg/m\)

\( \Rightarrow \) Dây dẫn có chiều dài \(L\) có khối lượng là: \(m = L.d{\rm{ }}\,\,\left( {kg} \right)\)

\( \Rightarrow \) Trọng lượng của dây dẫn là: \(P = mg = L.d.g\)

Lực từ tác dụng lên dây dẫn: \(F = B.I.L.\sin 90\)

Ta có căng của dây:

\(\begin{array}{l}
T = P + F = Lgd + BIL.\sin \alpha \\
\,\,\,\, = {25.10^{ - 2}}.10.0,04 + 0,{04.16.25.10^{ - 2}}.\sin 90 = 0,26N
\end{array}\)

\( \Rightarrow \) Lực căng mỗi dây là:

\({T_1} = {T_2} = \frac{T}{2} = 0,13N\)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.