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

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Hình bên là sơ đồ nguyên lí của phương án đo lực từ và cảm ứng từ bằng lực kế điện

Câu hỏi số 968938:
Vận dụng

Hình bên là sơ đồ nguyên lí của phương án đo lực từ và cảm ứng từ bằng lực kế điện tử. Khung dây hình chữ nhật được quấn 4 vòng, treo vào lực kế điện tử. Cạnh dưới của khung dây dài $l = 4cm$ nằm ngang trong lòng một nam châm vĩnh cửu và song song với các mặt của nam châm. Trục đối xứng của nam châm đi qua tâm của thước đo góc. Chưa cho dòng điện vào khung dây, nhấn nút TARE (nút trừ bì) để số chỉ của lực kế về 0. Tiếp theo, cho dòng điện có cường độ 4,48 A vào khung dây thì lực kế chỉ thị 68,9 mN.

Đúng Sai
a) Nam châm vĩnh cửu trên gây ra một từ trường đều trong lòng nó, các đường sức từ vuông góc với các mặt của nam châm, có chiều từ cực Bắc sang cực Nam của nam châm.
b) Khi đoạn dây thẳng có tổng chiều dài L mang dòng điện I đặt vuông góc với các vecto cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ thì chịu tác dụng của một lực từ F. Cảm ứng từ của nam châm là $B = \dfrac{FL}{I}$.
c) Cảm ứng từ của nam châm xấp xỉ 96,1 mT.
d) Nếu xoay nam châm quanh trục thêm một góc $30^{0}$ thì số chỉ lực kế là 59,7 mN.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:968938
Phương pháp giải

+ Sử dụng lý thuyết về từ trường của nam châm chữ U.

+ Áp dụng công thức tính lực từ: $F = B.I.l.\sin\alpha$.

Giải chi tiết

a) Nam châm chữ U (nam châm vĩnh cửu trong hình) tạo ra từ trường đều ở khoảng không gian giữa hai cực của nó. Các đường sức từ là các đường thẳng song song, đi từ cực Bắc (N) sang cực Nam (S) và vuông góc với bề mặt các cực.

$\Rightarrow$ a đúng.

b) Từ công thức lực từ $F = BI.L.\sin\alpha$. Vì đoạn dây đặt vuông góc với cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ nên $\alpha = 90^{0}$

Suy ra công thức tính cảm ứng từ là $B = \dfrac{F}{Il.\sin 90^{0}} = \dfrac{F}{I.L}$.

$\Rightarrow$ b sai.

c) Khung dây có 4 vòng, phần dây đặt trong từ trường đều và chịu tác dụng của lực từ nằm ở cạnh dưới của khung dây.

Tổng chiều dài đoạn dây chịu tác dụng của lực từ là $L = N.l = 4.0,04 = 0,16m$.

Độ lớn cảm ứng từ của nam châm là:

$B = \dfrac{F}{I.L} = \dfrac{68,9.10^{- 3}}{4,48.0,16} \approx 0,09612T = 96,12mT$

$\Rightarrow$ c đúng.

d) Ban đầu khung dây song song với các mặt của nam châm, tức là đoạn dây vuông góc với các đường sức từ ($\alpha = 90^{0}$).

Khi xoay nam châm quanh trục thẳng đứng thêm một góc $30^{0}$, từ trường quay theo một góc $30^{0}$, do đó góc tạo bởi đoạn dây và vecto cảm ứng từ lúc này là $\alpha' = 90^{0} - 30^{0} = 60^{0}$.

Số chỉ của lực kế chính là độ lớn lực từ tác dụng lên khung dây lúc này:

$F' = BIL\sin 60^{0} = F.\sin 60^{0} = 68,9.\dfrac{\sqrt{3}}{2} \approx 59,7mN$.

$\Rightarrow$ d đúng.

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; Đ

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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

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

Đăng ký nhận tư vấn