Một đoạn dây đồng DC dài 20 cm, nặng 12 g được treo ở hai đầu bằng sợi dây

Câu hỏi số 965572:

Vận dụng

Một đoạn dây đồng DC dài 20 cm, nặng 12 g được treo ở hai đầu bằng sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 T, có hướng thẳng đứng hướng lên. Mỗi nhánh dây treo có thể chịu được lực kéo lớn nhất là 0,075 N. Lấy g = 10 m/s². Để dây không bị đứt thì dòng điện qua dây DC lớn nhất bằng bao nhiêu Ampe (A) (Làm tròn đến hàng phần mười)?

Đáp án:

Đáp án đúng là: 2,3

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:965572

Phương pháp giải

Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn:

+ Đoạn dây DC chịu tác dụng của ba lực: trọng lực $\overset{\rightarrow}{P}$ hướng thẳng đứng xuống dưới với độ lớn $P = mg$

+ Lực từ ${\overset{\rightarrow}{F}}_{t}$ có phương nằm ngang (do từ trường thẳng đứng và dây nằm ngang) với độ lớn $F_{t} = IBl$; và tổng lực căng của hai sợi dây là $2\overset{\rightarrow}{T}$.

Giải chi tiết

Ta có: ${(2T)}^{2} = P^{2} + F_{t}^{2}$.

Để hai sợi dây treo không bị đứt, lực căng trên mỗi nhánh dây phải thỏa mãn $T \leq T_{max} = 0,075N$

Từ đó ta có bất phương trình $P^{2} + F_{t}^{2} \leq 4T_{max}^{2}$ $\left. \Rightarrow F_{t} \leq \sqrt{4T_{max}^{2} - P^{2}} \right.$

$\left. \Rightarrow F_{t} \leq \sqrt{4 \cdot {(0,075)}^{2} - {(0,012.10)}^{2}} = \sqrt{0,0081} = 0,09N \right.$

$\left. \Rightarrow I \leq \dfrac{F_{A}}{Bl} = \dfrac{0,09}{0,2 \cdot 0,2} \approx 2,3 \right.$ A. Vậy cường độ dòng điện lớn nhất có thể chạy qua dây là 2,3 A.

Đáp án cần điền là: 2,3

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.