Cho một khung dây dẫn cứng hình chữ nhật ABCD có AB = 10 cm; BC = 20 cm, có dòng điện I = 4 A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ hợp với mặt phẳng chứa khung dây một góc 60 độ như hình vẽ. Biết B=0,04 T. Độ lớn mômen của lực từ do từ trường tác dụng lên khung là:
A. 32.10 − 4 N m .
B. 16.10 − 4 N m .
C. 32.10 − 3 N m .
D. 64.10 − 3 N m .
Lực tác dụng lên các cạnh AB và CD cùng phương ngược chiều cùng độ lớn (F1 và F3) nên chúng cân bằng nhau. Lực từ tác dụng lên các cạnh BC và AD có điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh, có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây, lực tác dụng lên cạnh BC hướng từ trong ra ngoài, lực tác dụng lên cạnh AD hướng từ ngoài vào trong và có độ lớn: F 2 = F 4 = B . I . B C = F .
Hai lực này tạo thành một ngẫu lực cỏ tác dụng làm cho khung dây quay đến vị trí mà mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ.
Độ lớn momen lực:
M = F . d = F . M N . cos α = I . B . B C . A B . cos α = 16.10 − 4 N m .
Chọn B
