Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

Một bộ thiết bị bao gồm một sợi dây dẫn điện đồng chất, tiết diện đều, một nam châm,

Câu hỏi số 754296:
Vận dụng

Một bộ thiết bị bao gồm một sợi dây dẫn điện đồng chất, tiết diện đều, một nam châm, một chiếc cân, một bộ nguồn điện có suất điện động khỏng đổi (có gắn sẵn các đầu và một công tắc điện K điện trở không đáng kể). Sợi dây có tiết diện \(S = 3,{5.10^{ - 9}}\,\,{m^2}\), chiều dài L = 72,0 cm và điện trở được xác định bằng công thức \(R = 1,{7.10^{ - 8}}\dfrac{L}{S}\), trong đó S tính bằng \({m^2},\,\,L\) tính bằng m và R tính bằng \(\Omega \). Bộ nguồn điện có suất điện động \(\xi  = 16,0\,\,V\) và điện trở trong \(r = 0,5\,\,\Omega \). Nối sợi dây vào bộ nguồn điện qua công tắc K.

a) Bật công tắc K để dòng điện chạy trong sợi dây dẫn điện. Tính cường độ dòng diện chạy trong mạch điện.

b) Để xác định cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm, một học sinh đã uốn sợi dây dẫn điện thành khung dây và bố trí thí nghiệm như hình vẽ bên (khung dây được giữ bởi hai chốt A và B). Biết phần nằm ngang của sợi dây nằm giữa hai cực nam châm có chiều dài là 12,0 cm. Khi bật công tắc cho dòng điện chạy trong mạch điện thì thấy số chỉ của cân thay đổi 6,0 g. Lấy gia tốc trọng trường \(g = 9,8\,\,m/{s^2}\). Từ thí nghiệm đó, hãy xác định độ lớn cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm.

Quảng cáo

Câu hỏi:754296
Phương pháp giải

a) Công thức xác định điện trở dây dẫn: \(R = 1,{7.10^{ - 8}}\dfrac{L}{S}\)

Áp dụng định luật Ohm để xác định cường độ dòng điện trong mạch: \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)

b) Xác định lực từ tác dụng vào sợi dây

Vận dụng định luật II Newton: F = ma và định luật III Newton

Áp dụng công thức tính lực từ: \(F = BIl\sin \alpha \)

Giải chi tiết

a) Điện trở của dây dẫn:

\(R = 1,{7.10^{ - 8}} \cdot \dfrac{L}{S} = 1,{7.10^{ - 8}}.\dfrac{{{{72.10}^{ - 2}}}}{{3,{{5.10}^{ - 9}}}} = 3,5\,\,\left( \Omega  \right)\)

Cường độ dòng điện chạy trong sợi dây khi mắc hai đầu dây vào nguồn:

\(I = \dfrac{E}{{R + r}} = \dfrac{{16}}{{3,5 + 0,5}} = 4\,\,\left( A \right)\)

b) Sử dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ tác dụng lên dây ta có lực từ tác dụng vào sợi dây hướng thẳng đứng xuống dưới.

Theo định luật II Newtonm ta có lực từ tác dụng lên nam châm sẽ hướng thẳng đứng hướng lên

Từ đó số chỉ của cân giảm 6g.

Lực từ tác dụng lên nam châm có độ lớn là:

\(F = mg = {6.10^{ - 3}}.9,8 = 5,{88.10^{ - 2}}\,\,\left( N \right)\)

Mặt khác: \(F = BIl\sin \alpha \)

\( \Rightarrow B = \dfrac{F}{{Il\sin \alpha }} = \dfrac{{5,{{88.10}^{ - 2}}}}{{{{4.12.10}^{ - 2}}}} = 0,1225\,\,\left( T \right)\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com