+) Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây AB và CD bằng 0 (vì AB và CD song song với đường sức từ). +) Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy các lực từ tác dụng lên hai đoạn dây BC và DA như hì[r]
(1)1 Ôn tập lý thuyết
- Đường sức từ nằm ngang mặt phẳng khung:
+) Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây AB CD (vì AB CD song song với đường sức từ)
+) Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy lực từ tác dụng lên hai đoạn dây BC DA hình a Hai lực hợp thành ngẫu lực làm cho khung dây quay quanh trục OO
- Đường sức từ vng góc với mặt khung:
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy lực từ tác dụng lên khung dây hình b Các lực khơng có tác dụng làm cho khung quay
- Mô men ngẫu lực (lực từ)
sin M NBIS Trong đó: M (N.m) momen ngẫu lực
(2)n vecto pháp tuyến khung dây B n,
góc hợp cảm ứng từ vecto pháp tuyến khung 2 Bài tập minh họa
Bài 1: Khung dây hình chữ nhật có diện tích S 25cm2 gồm có 10 vịng nối tiếp có cường độ dòng điện I = 2A qua vòng dây Khung dây đặt thẳng đứng từ trường có B = 0,3 T Tính momen lực từ đặt lên khung dây khi:
a) Cảm ứng từ B song song với mặt phẳng khung dây
b) Cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng khung dây
Lời giải:
Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây N vòng là: M NBISsin a) Khi cảm ứng từ B song song với mặt phẳng khung dây góc 90 nên:
3
15.10 m
M NBIS N
b) Khi cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng khung dây góc 0 nên: sin 0
M NBIS
Bài 2: Một khung dây có kích thước 2cm x 3cm đặt từ trường Khung dây gồm 200 vòng Cho dòng điện có cường độ 0,2 A vào khung dây Momem ngẫu lực từ tác dụng lên khung có giá trị lớn
bằng
24.10 Nm Hãy tính cảm ứng từ từ trường
Lời giải:
Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây N vòng là: M NBISsin
(3) max
max
24.10
, 90 0,1
200.0, 2.6.10 M
B n M NBIS B T
NI S
Bài 3: Cho khung dây có dạng hình tam giác ABC (hình vẽ) Khung dây đặt từ trường cho đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây vng góc với cạnh BC khung dây Cho biết cạnh khung dây a dòng điện khung có cường độ I Hãy lực từ tác dụng lên cạnh khung dây thành lập công thức momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung
Lời giải:
Góc hợp dòng điện IAB vecto B 150°, góc hợp dịng điện IBC vecto B 90°, góc hợp dịng điện ICA vecto B 30° Lực từ tác dụng lên cạnh AB, BC, CA là:
.sin150 0, sin 90
.sin 30 0, AB
BC
CA
F BIa BIa
F BIa BIa
F BIa BIa
Theo quy tắc bàn tay trái phương chiều lực FAB,FBC,FCA xác định hình vẽ
Gọi FM lực tổng hợp lực FAB,FCA thì:FM FABFCABIa
Và FM có điểm đặt trung điểm M AH có chiều hình Vậy FM FBC tạo thành cặp ngẫu lực tác dụng lên khung
Momen ngẫu lực tác dụng lên khung dây không phụ thuộc vào việc chọn trục quay Do ta chọn trục quay qua H, momen ngẫu lực tác dụng lên khung lúc là:
2
3
2 4
M
AH a a
(4)Bài 4: Khung dây hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = CD = a = 10 cm, AD = BC = b = cm, có dòng I2 2 A qua Một dòng điện thẳng dài I14 A nằm mặt phẳng ABCD cách AB khoảng d = cm hình vẽ Tính lực từ tổng hợp I1 tác dụng lên khung dây
Lời giải:
Từ trường I1 gây nên vị trí nằm cạnh khung dây có chiều hướng vào mặt phẳng hình vẽ Lực từ tác dụng cạnh khung dây xác định theo quy tắc bàn tay trái Các lực từ nói nằm mặt phẳng khung dây nên khơng gây momen làm cho khung quay
Hợp lực tác dụng lên khung dây: F F1F2F3F4
Do đối xứng nên cảm ứng từ I1 gây nên M P F1 F3 trực đối F1 F3 0
Vậy hợp lực viết gọn lại sau: F F2F4
Ta có:
7
2
7
4
2.10 1, 6.10
2.10 3, 2.10
I I
F a N
d b I I
F a N
d
Vì F2 F4 F F2 F4 1, 6.106 N
(5)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội
dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam
Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia