Thanh MN dài \(L = 20cm\) có khối lượng 5 g treo nằm ngang bằng hai sợi chỉ mảnh CM

Câu hỏi số 755876:

Vận dụng

Thanh MN dài \(L = 20cm\) có khối lượng 5 g treo nằm ngang bằng hai sợi chỉ mảnh CM và DN. Thanh nằm trong từ trường đều có \(B = 0,3T\) nằm ngang vuông góc với thanh có chiều đi vào. Mỗi sợi chỉ treo thanh có thể chịu được lực kéo tối đa là 0,04 N. Lấy \(g = 9,8m/{s^2}\). Dòng điện có cường độ nhỏ nhất bằng bao nhiêu A thì một trong hai sợi chỉ treo thanh bị đứt. (Kết quả được làm tròn đến chữ số thứ hai sau dấu phẩy thập phân).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:755876

Phương pháp giải

+ Phân tích các lực tác dụng lên thanh MN.

+ Xác định điều kiện để thanh cân bằng.

+ Để dây bị đứt thì: \(T \ge 0,04N\)

+ Sử dụng công thức tính lực từ: \(F = BIL.\sin \alpha \)

Giải chi tiết

Chiều dài: \(L = 20cm = 0,2m\)

Khối lượng: \(m = 5g = {5.10^{ - 3}}kg\)

\(B = 0,3T;T = 0,04N;g = 9,8m/{s^2}\)

Các lực tác dụng lên thanh MN biểu diễn trên hình vẽ:

Lực từ \(\overrightarrow F \) hướng xuống cùng chiều với \(\overrightarrow P \) (để cường độ dòng điện nhỏ nhất).

Khi thanh MN cân bằng thì:

\(F + P = 2T\) \( \Rightarrow T = \dfrac{{F + P}}{2}\)

Để dây bị đứt thì: \(T \ge 0,04N\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{F + P}}{2} \ge 0,04 \Leftrightarrow \dfrac{{B.I.L.\sin {{90}^0} + mg}}{2} \ge 0,04\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{0,3.I.0,2 + {{5.10}^{ - 3}}.9,8}}{2} \ge 0,04\)

\( \Rightarrow I \ge \dfrac{{0,04.2 - {{5.10}^{ - 3}}.9,8}}{{0,3.0,2}} \Rightarrow I \ge 0,52 \Rightarrow {I_{\min }} = 0,52A\)

Vậy dòng điện có cường độ nhỏ nhất bằng 0,52 A thì một trong hai sợi chỉ treo thanh bị đứt.

Đáp số: 0,52.

Đáp án cần điền là: 0,52

Group 2K8 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.