Chuyên đề bài tập Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện có hướng dẫn

Khung dây được đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây và vuông góc với cạnh BC của khung dây.. Cho biết cạnh của khung dây bằng a và dòng điệ[r]

(1)

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Bài 1: Khung dây hình chữ nhật có diện tích 25

S  cm 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

Với   B n, góc hợp vecto cảm ứng từ vecto pháp tuyến mặt phẳng khung dây Trong q trình khung quay có  thay đổi Mmax sin1 nghĩa

  max  

max

24.10

, 90 0,1

200.0, 2.6.10 M

B n M NBIS B T

NI S

(2)

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 dịng 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 dịng điện IAB vecto B 150°, góc hợp dịng điện IBC vecto B 90°, góc hợp dòng điện ICA vecto B 30° Lực từ tác dụng lên cạnh AB, BC, CA là:

.sin150 0,5 sin 90

.sin 30 0,5 AB

BC

CA

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 FABFCABIa

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

(3)

Bài 4: Khung dây hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = CD = a = 10 cm, AD = BC = b = cm, có dịng I2 2 A qua Một dòng điện thẳng dài I14 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 không gây momen làm cho khung quay

Hợp lực tác dụng lên khung dây: F  F1 F2F3F4

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 F2F4

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 

(4)

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 Toán: Ôn 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

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn 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 Tốn: 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 đơi 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 - Hố, 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

Định dạng
Số trang	4
Dung lượng	892,97 KB