Một dây dẫn có dạng hình trụ rỗng thẳng dài vô hạn có dòng điện với cường độ i1=4a chạy qua, phân bố đều và chạy dọc theo đường sinh của hình trụ. Một dây dẫn mảnh có dòng điện i2=2a chạy dọc theo trục của trụ và ngược chiều với i1. Cho biết bán kính tiết diện ngang của hình trụ là 3cm. Xác định cường độ từ trường tại điểm cách trục của hình trụ 5cm
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Giả sử ở thời điểm t, hạt điện tích q nằm tại vị trí M cách dòng điện I chạy trong dây dẫn thẳng một khoảng r = 100 mm (Hình 22.1 G). Khi đó dòng điện I gây ra tại điểm M một từ trường có cảm ứng từ tính theo công thức : B = 2. 10 - 7 I/r.
Vec tơ B vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện I và điểm M, tức là B - v →
Theo quy tắc bàn tay trái, lực Lo – ren – xơ do từ trường của dòng điện I tác dụng lên hạt điện tích q có phương vuông góc với cả và , có chiều hướng về dòng điện I, có độ lớn bằng:
f = qvB = qv.2. 10 - 7 I/r
Thay số, ta tìm được:
Từ trường do dòng I 1 gây nên tại các vị trí nằm trên cạnh khung dây và có chiều hướng vào mặt phẳng nên cảm ứng từ B → có chiều từ ngoài vào trong hay mang dấu (+)
Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây được xác định dựa trên quy tắc bàn tay trái
Hợp lực tác dụng lên khung dây: F → = F → 1 + F → 2 + F → 3 + F → 4 (với F 1 trên A D , F 2 trên D C , F 3 trên C B , F 4 trên AB )
Do tính chất đối xứng nên lực từ gây ra tại DA và BC bằng nhau và F → 1 ↑ ↓ F → 3 ⇒ F → 1 + F → 3 = 0 →
Ta có: F 2 = 2.10 − 7 . I 1 I 2 d + A D . a F 4 = 2.10 − 7 . I 1 I 2 d . a ⇒ F 2 = 1 , 6.10 − 6 N F 4 = 3 , 2.10 − 6 N
Vì F → 2 ↑ ↓ F → 4 ⇒ F = F 2 − F 4 = 1 , 6.10 − 6 N
Chọn B
Lực từ do dòng I 2 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 21 = 2.10 − 7 . I 2 . I 1 a = 2.10 − 7 . 20.10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực từ do dòng I 3 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 31 = 2.10 − 7 . I 3 . I 1 a = 2.10 − 7 . 20.10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn của dòng điện I 1 là
F = F 21 2 + F 31 2 + 2. F 21 . F 31 . c o s 120 °
Thay số, ta được F = 10 − 3 N .
Đáp án: A
Lực từ do dòng I 2 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là:
Lực từ do dòng I 3 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là:
Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn của dòng điện I 1 là
Đáp án A
Lực từ do dòng I 2 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 21 = 2 .10 − 7 . I 2 . I 1 a = 2 .10 − 7 . 20 .10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực từ do dòng I 3 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 31 = 2 .10 − 7 . I 3 . I 1 a = 2 .10 − 7 . 20 .10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn của dòng điện I 1 là
F = F 21 2 + F 31 2 + 2 . F 21 . F 31 . cos 120 °
Thay số, ta được F = 10 − 3 N .
Đáp án B
Lực từ do dòng I 2 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 21 = 2 .10 − 7 . I 2 . I 1 a = 2 .10 − 7 . 20 .10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực từ do dòng I 3 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 31 = 2 .10 − 7 . I 3 . I 1 a = 2 .10 − 7 . 20 .10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn của dòng điện I 1 là
F = F 21 2 + F 31 2 + 2 . F 21 . F 31 . cos 60 °
Thay số, ta được F = 1 , 73 .10 − 3 N .
Lực từ do dòng I 2 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 21 = 2.10 − 7 . I 2 . I 1 a = 2.10 − 7 . 20.10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực từ do dòng I 3 tác dụng lên 1 m của dòng I 1 là
F 31 = 2.10 − 7 . I 3 . I 1 a = 2.10 − 7 . 20.10 0 , 04 = 10 − 3 N .
Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn của dòng điện I 1 là
F = F 21 2 + F 31 2 + 2. F 21 . F 31 . c o s 60 °
Thay số, ta được F = 1 , 73.10 − 3 N .