Cho một khung dây hình chừ 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 song song với mặt phẳng chứa khung dây như hình vẽ. Biết B = 0,04 T. Độ lớn momen của lực từ do từ trường đều tác dụng lên khung dây là:
A. 32.10 − 4 N m
B. 64.10 − 4 N m
C. 32.10 − 3 N m
D. 64.10 − 3 N m
Chọn A
Các cạnh AB và CD song song với các đường sức từ nên lực từ tác dụng lên các cạnh này bằng không ( F 2 = F 4 = 0 ) . 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 là
F 2 = F 4 = B . I . B C . sin α = 0 , 04.4.0 , 2. sin 90 ° = 32.10 − 3 N
Hai lực này tạo thành một ngẫu lực có 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 là
M = F . d = F . A B = 32.10 − 3 .0 , 1 = 32.10 − 4 N m
