Một đoạn dây dẫn đồng chất có khối lượng m = 30g, chiều dài l= 50cm. Đầu trên của dây được treo vào điểm O và có thể quay tự do quanh O. Đầu dưới của đoạn dây chạm vào thủy ngân đựng trong một chiếc chậu. Đặt toàn bộ đoạn dây trong từ trường đều có phương nằm ngang, B = 0,03T. Lấy g =10m/s2. Khi cho dòng điện I =10A chạy qua đoạn dây thì đoạn dây lệch ra khỏi phương thẳng đứng một góc α bằng bao nhiêu?
Trả lời bởi giáo viên
Áp dụng công thức tính lực từ:
\(F = B.I.l.\sin \alpha = 0,03.10.0,5.\sin {90^0} = 0,15N\)
Trọng lực tác dụng lên dây là: P =m.g = 0,03.10=0,3N
Khi đó sợi dây chịu tác dụng của hai lực F và P, nó ở trạng thái cân bằng như hình vẽ
Áp dụng công thức lượng giác ta có:
\(\tan \alpha = \frac{F}{P} = \frac{{0,15}}{{0,3}} = \frac{1}{2} = > \alpha \approx {30^0}\)
Hướng dẫn giải:
sử dụng phương pháp tĩnh học và công thức tính độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện