Có ba dòng điện thẳng, dài, song song, $I_{1} = 12A;I_{2} = 6A,I_{3} = 8,4A$ nằm trong mặt phẳng hình

Câu hỏi số 971269:

Vận dụng

Có ba dòng điện thẳng, dài, song song, $I_{1} = 12A;I_{2} = 6A,I_{3} = 8,4A$ nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách giữa $I_{1},I_{2}$ bằng $a = 5cm$; giữa $I_{2},I_{3}$ bằng $b = 7cm$. Độ lớn lực tác dụng của các dòng $I_{1}$ và $I_{3}$ lên 1 mét của dòng điện $I_{2}$ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. $2,41.10^{- 5}N$

B. $26,4.10^{- 5}N$

C. $45,4.10^{- 5}N$

D. $43,2.10^{- 5}N$

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:971269

Phương pháp giải

Sử dụng công thức tính lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng dài song song đặt cách nhau đoạn $r$: $F = 2.10^{- 7}.\dfrac{I_{1}I_{2}}{r}.l$.

Hai dòng điện cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau.

Áp dụng nguyên lí chồng chất lực từ để tìm lực tổng hợp.

Giải chi tiết

Xét lực từ tác dụng lên 1 m chiều dài của dây dẫn mang dòng điện $I_{2}$:

Theo hình vẽ, dòng $I_{1}$ và $I_{2}$ ngược chiều nhau nên chúng đẩy nhau. Lực do $I_{1}$ tác dụng lên $I_{2}$ là ${\overset{\rightarrow}{F}}_{12}$ có hướng từ trái sang phải.

Độ lớn của lực ${\overset{\rightarrow}{F}}_{12}$ là:

$F_{12} = 2.10^{- 7}.\dfrac{I_{1}I_{2}}{a}.l = 2.10^{- 7}.\dfrac{12.6}{0,05}.1 = 2,88.10^{- 4}N = 28,8.10^{- 5}N$.

Dòng $I_{3}$ và $I_{2}$ cùng chiều nhau nên chúng hút nhau. Lực do $I_{3}$ tác dụng lên $I_{2}$ là ${\overset{\rightarrow}{F}}_{32}$ cũng có hướng từ trái sang phải.

Độ lớn của lực ${\overset{\rightarrow}{F}}_{32}$ là:

$F_{32} = 2.10^{- 7}.\dfrac{I_{3}I_{2}}{b}.l = 2.10^{- 7}.\dfrac{8,4.6}{0,07}.1 = 14,4.10^{- 5}N$.

Vì hai lực thành phần ${\overset{\rightarrow}{F}}_{12}$ và ${\overset{\rightarrow}{F}}_{32}$ cùng phương, cùng chiều nên lực từ tổng hợp $\overset{\rightarrow}{F}$ tác dụng lên 1 m dòng $I_{2}$ cũng hướng từ trái sang phải và có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực:

$F = F_{12} + F_{32} = 28,8.10^{- 5} + 14,4.10^{- 5} = 43,2.10^{- 5}N$.

Đáp án cần chọn là: D

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.