Sử dụng các thông tin sau cho hai câu hỏi bên dưới: Một thanh dẫn đồng chất, tiết diện

Sử dụng các thông tin sau cho hai câu hỏi bên dưới:

Một thanh dẫn đồng chất, tiết diện đều, trọng lượng $P$ được uốn thành khung dây gấp khúc gồm ba đoạn bằng nhau $MN = NP = PQ = 16,0\text{~cm}$. Khung dây được treo sao cho có thể quay quanh trục nằm ngang đi qua hai đầu $M$ và $Q$. Hai đoạn MN và PQ song song với nhau và cùng vuông góc với đoạn NP. Đặt hệ thống vào một từ trường đều có vecto cảm ứng từ hướng thẳng đứng lên trên, độ lớn $B = 0,50\text{~T}$. Khi có dòng điện cường độ $I = 4,00\text{~A}$ chạy qua khung dây thì khung dây lệch khỏi mặt phẳng thẳng đứng sao cho các đoạn MN, PQ hợp với phương thẳng đứng một góc $\alpha$ với $\cos\alpha = 0,80$. Bỏ qua lực ma sát ở trục quay.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng

Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây MN là $x.10^{- 3}\text{~N}$. Giá trị của $x$ là bao nhiêu?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:942235

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường: $F = BIl.\sin\alpha$

Giải chi tiết

Ta có: $\cos\alpha = 0,8$

Mà $\left. \cos^{2}\alpha + \sin^{2}\alpha = 1\Rightarrow\sin\alpha = \sqrt{1 - 0,8^{2}} = 0,6 \right.$

Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây MN là:

$F = BIl\sin\alpha = 0,5.4,0.0,16.0,6 = 0,192N = 192mN$

Đáp án cần điền là: 192

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Giá trị của P là $y.10^{- 3}\text{N}$. Giá trị của $y$ là bao nhiêu?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:942236

Phương pháp giải

Áp dụng quy tắc moment lực: $M_{thuan} = M_{ng\text{uo}c}$

Giải chi tiết

Các lực tác dụng lên khung dây được biểu diễn như hình vẽ:

Lực từ tác dụng lên cạnh NP có độ lớn là:

${F_{NP}} = BIL = 0,5.4,0.0,16 = 0,32$ N.

Áp dụng quy tắc bàn tay trái, xác định được lực từ tác dụng lên cạnh MN và PQ có phương song song với MQ nên không có tác dụng làm quay khung dây, chỉ có lực từ tác dụng lên cạnh NP có tác dụng làm quay khung.

Vì khung dây gấp thành 3 đoạn bằng nhau nên trọng lượng của mỗi đoạn là: ${P_{MN}} = {P_{NP}} = {P_{PQ}} = \dfrac{P}{3}$

Quy tắc moment lực: ${M_{{{\vec P}_{MN}}}} + {M_{{{\vec P}_{PQ}}}} + {M_{{{\vec P}_{NP}}}} = {M_{{{\vec F}_{NP}}}}$

$\dfrac{P}{3}.l\sin \alpha + 2.\dfrac{P}{3}.\dfrac{l}{2}.\sin \alpha = {F_{NP}}.l\cos \alpha $

$ \Leftrightarrow \dfrac{{2P}}{3}\sin \alpha = {F_{NP}}\cos \alpha \Rightarrow \dfrac{{2P}}{3} \cdot 0,6 = 0,32 \cdot 0,8$

$ \Rightarrow P = 0,64{\rm{ N}} = {640.10^{ - 3}}{\rm{ N}}$

Đáp án cần điền là: 640

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.