Câu hỏi:
2 năm trước
Hai vòng tròn dây dẫn đặt cách nhau một khoảng rất nhỏ. Vòng dây dẫn được giữ cố định. Vòng trên được nối với một đòn cân. Khi có 2 dòng điện có cường độ bằng nhau vào 2 dây dẫn thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân khối lượng \(0,1g\) vào đĩa cân bên kia thì cân trở lại thăng bằng và lúc đó hai vòng dây cách nhau 2mm. Xác định cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây. Biết bán kính mỗi vòng dây là \(5cm\). Lấy \(g = 10m/s^2\)
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
Cân nằm thăng bằng khi: \(F = P = mg\) (1)
Ta có, lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của vòng dây:
\({F_0} = \dfrac{F}{{2\pi R}} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I^2}}}{r}{\rm{ (2)}}\)
Từ (1) và (2), ta có: \({2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I^2}}}{r} = \dfrac{{mg}}{{2\pi R}} \\\to I = \sqrt {\dfrac{{mg{\rm{r}}}}{{4\pi {{.10}^{ - 7}}.R}}} = \sqrt {\dfrac{{0,{{1.10}^{ - 3}}{\rm{.10}}{\rm{.2}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}}}{{4\pi {{.10}^{ - 7}}{{.5.10}^{ - 2}}}}} = 5,64A\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng điều kiện cân bằng của vật
+ Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài dây: \(F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)
