a) Cảm ứng từ B→ song song với mặt phẳng khung dây. b) Cảm ứng từ B→ vuông góc với mặt phẳng khung dây.. Cho dòng điện có cường độ 0,2A đi vào khung dây. Hãy tính cảm ứng từ của từ trườn[r]
(1)PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN KHUNG DÂY
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
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 vẽ 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 vẽ b Các lực khơng có tác dụng làm cho khung quay
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Khung dây hình chữ nhật có diện tích S = 25 cm2 gồm có 10 vịng nối tiếp có cường
độ dịng 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:
(2)b) Khi cảm ứng từ B→ vng góc với mặt phẳng khung dây góc θ = 0° nên: N.B.I.S.sin 0° =
Ví dụ 2: Một khung dây có kích thước 2cm x 3cm đặt từ trường Khung dây gồm 200 vòng Cho dịng điện có cường độ 0,2A vào khung dây Momem ngẫu lực từ tác dụng lên khung có giá trị lớn 24.10-4 Nm Hãy tính cảm ứng từ từ trường
Giải
Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây N vòng là: M = N.B.I.S.sinθ
Trong biểu thức ta thấy: - N số vịng dây ln khơng đổi
- B từ trường khơng đổi q trình khung quay
- I cường độ dòng điện chạy khung giữ cố định nên không đổi - S diện tích khung dây diện tích khơng đổi khung quay
- =( )B n; góc hợp vecto cảm ứng từ vecto pháp tuyến mặt phẳng khung
dây Trong trình khung quay có đại lượng thay đổi Mmax sinθ = nghĩa =( )B n; = 90°
Từ lý luận ta có: Mmax = NBIS
4 max
4
24.10
0,1( ) 200.0, 26.10
M B T NI S − − = = =
3 BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Khung dây hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = CD = a = 10 cm, AD = BC = b = cm, có
dòng I2 = A qua Một dòng điện thẳng dài I1 = A nằm mặt phẳng ABCD cách AB
(3)Đ/S: F = |F2 - F4| = 1,6.10-6 (N)
Bài 2: Khung dây hình chữ nhật kích thước AB = a = 10 cm, BC = b = cm gồm có 20 vịng nối
tiếp quay quanh cạnh AB thẳng đứng Khung dây có dịng I = 1A chạy qua đặt từ trường có cảm ứng từ nằm ngang hợp với pháp tuyến góc 30°, B = 0,5 T Tính momen lực từ đặt lên khung dây
Đ/S: Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây: M = 0,025 (Nm)
Bài 3: Một khung dây trịn bán kính cm gồm 75 vịng đặt từ trường có cảm
ứng từ 0,25 T Mặt phẳng khung dây hợp với đường sức từ góc 60° Tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây Cho biết vịng dây có cường độ dịng điện A chạy qua
Đ/S: Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây: M = 0,059 (Nm)
Bài 4: Một khung dây hình chữ nhật ABCD đặt từ trường cảm ứng từ B = 5.10-2 T
Cạnh AB khung dài cm, cạnh BC dài cm Dịng điện khung có cường độ 2A Tính giá trị lớn momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung trường hợp:
(4)a) Xác định lực từ tác dụng lên cạnh khung
b) Tính momen lực từ tác dụng lên khung CDEG trục T qua tâm hình vng song song với cạnh DE
c) Sau tính momen lực trục T’ song song với T
Đ/S:
a) FCD = FGE =
FCG = FDE = B.I.a
b) MT = BIa2
(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
về 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 Phạm 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, 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 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 Phạm 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
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia