Hạt điện tích +1.10-6C chuyển động với vận tốc 500m/s theo một đường thẳng song song với một dây dẫn thẳng dài tại khoảng cách 100mm, trong dây có dòng điện 2A chạy theo chiều chuyển động của hạt. Xác định hướng và độ lớn của lực từ tác dụng lên hạt đó.
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:
Gọi M là điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0.
Ta có:
Suy ra: và B1 = B2
Do đó tập hợp những điểm M cần tìm phải nằm trên mặt phẳng chứa hai dây dẫn I1 và I2.
Từ hình 21.5:
+ Nếu M nằm ngoài khoảng cách giữa dây (1) và dây (2) thì: ⇒ loại.
+ Nếu M nằm giữa khoảng cách dây (1) và dây (2) thì: nhận trường hợp này.
Do I1 > I2 nên điểm M nằm gần dây (2) hơn.
Ta có: r1 + r2 = 50cm (∗)
Thay (∗∗) vào (∗) ta tìm được r1 = 30cm và r2 = 20cm
Vậy: tập hợp những điểm M có B = 0 là đường thẳng thuộc mặt phẳng chứa dây (1) và dây (2), nằm giữa dây (1) và dây (2), cách dây I1 30cm, dây I2 20cm
Đáp án: cách dây thứ nhất 30cm
Vì từ thông qua diện tích quét ∆ S của thanh đồng MN luôn tăng ( ∆ Φ > 0) nên theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng i c chạy trong thanh đồng MN phải theo chiều MNQP sao cho từ trường cảm ứng của dòng i c luôn ngược chiều với từ trường để có tác dụng cản trở chuyển động của thanh đồng MN, chống lại sự tăng của từ thông qua diện tích quét ∆ S.
Giả sử hai dòng điện I 1 và I 2 chạy ngược chiều nhau qua hai dây dẫn song song và vuông góc với mặt phẳng Hình 21.1G.
- Tại M : Vectơ cảm ứng từ B 1 — do dòng điện I 1 gây ra có gốc tại M, vuông góc với MC và có chiểu như hình vẽ. Vectơ cảm ứng từ B 2 — do dòng điện I 2 gây ra có gốc tại M, vuông góc MD và có chiều như hình vẽ.
Nhận xét thấy CMD là tam giác đều có cạnh a và góc (CMD) = 60 ° , nên góc giữa B 1 — và B 2 — tại M bằng ( B 1 — M B 2 — = 120 ° . Hơn nữa B 1 — và B 2 — lại có cùng độ lớn :
B 1 = B 2 = 2. 10 - 7 . I 1 /a = 1. 10 - 5 T
do đó vectơ cảm ứng từ tổng hợp tại M sẽ nằm trùng với đường chéo của hình bình hành và đồng thời còn là hình thoi (vì B 1 = B 2 ).
Như vậy, vectơ sẽ nằm trên đường phân giác của góc B 1 — M B 2 — hướng lên trên và có phương vuông góc với đoạn CD. Mặt khác, vì góc (BM B 1 )= (BM B 2 )= 60 ° nên tam giác tạo bởi hoặc à đều, có các cạnh bằng nhau :
B = B 1 = B 2 = 1,0. 10 - 5 T
Lời giải:
Ta có: F = 2.10 − 7 I 1 I 2 r = 2.10 − 7 2.5 0 , 1 = 2.10 − 5 N
Đáp án cần chọn là: A