Đáp án: C

MN có khối lượng không đáng kể nên chịu tác dụng của  F →  ,  T →  chiều lực từ được xác định như hình vẽ.

Trong đó: Lực từ có độ lớn:

Điều kiện cân bằng:

Đáp án C

MN có khối lượng không đáng kể nên chịu tác dụng của F → ,   T → , chiều lực từ được xác định như hình vẽ.

Trong đó: Lực từ có độ lớn:

Điều kiện cân bằng:

Chọn mặt phẳng hình vẽ, là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với MN, chiều dòng điện hướng từ ngoài vào trong. Cảm ứng từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ và chếnh lên trên, theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ β = 90 0 − α = 30 0 , có độ lớn  F = B I = 0 , 04   N .

Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P = m g = 0 , 04 N = F  . Khi cân bằng thì hợp lực R → = F → + P →  phải cùng phương ngược chiều với lực căng của hai sợi dây 2 T →  ở vị trí như hình vẽ.

Từ tam giác cân có góc ở đỉnh  β = 30 0 ⇒ γ = 75 0

Chọn A.

Nếu cảm ứng từ  B -  hướng vuông góc với dòng điện I và chếch lên phía trên hợp với phương thẳng đứng góc α, thì theo quy tắc bàn tay trái, lực từ do từ trường tác dụng lên dòng điện I sẽ hướng vuông góc với  B -  và hợp với phương thẳng đứng góc  β  =  π /2 - α trong cùng mặt phăng vuông góc với dòng điện I như Hình 19-20.3G. Khi đó, hợp lực  R -  của lực từ  F -  và trọng lực  P -  của thanh MN sẽ hợp với phương thẳng đứng một góc γ đúng bằng góc lệch của mặt phẳng chứa hai dây treo AM và CN so với mặt phẳng thẳng đứng của chúng sao cho  R -  có độ lớn và hướng được xác định theo các công thức :

R 2 = F 2 + P 2  – 2Fpcos β  =  F 2 + P 2  – 2Fpsin α

Từ đó ta suy ra: 

Khi  α = 60 °

Vì lực từ F = BIl = 40. 10 - 3  N và trọng lực P = mg ≈ 40. 10 - 3  N, nên F = P.

Thay vào ta có

Nếu cảm ứng từ B -  hướng vuông góc với dòng điện I và chếch lên phía trên hợp với phương thẳng đứng góc α, thì theo quy tắc bàn tay trái, lực từ do từ trường tác dụng lên dòng điện I sẽ hướng vuông góc với  B -  và hợp với phương thẳng đứng góc β = π /2 - α trong cùng mặt phăng vuông góc với dòng điện I như Hình 19-20.3G. Khi đó, hợp lực  R -  của lực từ  F -  và trọng lực  P -  của thanh MN sẽ hợp với phương thẳng đứng một góc γ đúng bằng góc lệch của mặt phẳng chứa hai dây treo AM và CN so với mặt phẳng thẳng đứng của chúng sao cho  R -  có độ lớn và hướng được xác định theo các công thức :

R 2 = F 2 + P 2  – 2Fpcos β =  F 2 + P 2  – 2Fpsin α

Từ đó ta suy ra: 

Khi  α  = 90 ° , thì cos90 °  = 0, nên sin γ = 0 và  γ  = 0

- Dùng thước đo và vạch lên nền nhà, sát mép bức tường cần treo tranh vạch 3 vạch A’ , B’ , C’ nằm ở chân của đường thẳng đứng hạ từ A, B,C xuống. Tức là B’ và C’ cách các góc tường 1m; còn A’ cách đều hai góc tường 3m.

- Làm một sợi dây dọi dài 2,5m. Di chuyển điểm treo sợi dây dọi sao cho điểm dưới của quả nặng trùng với các điểm B’ và C’. Đánh dấu vào các điểm treo tương ứng của quả dọi. Đó chính là các điểm B và C.

- Tương tự, làm sợi dây dọi dài 2m để đánh dấu điểm A.

Chọn mặt phẳng hình vẽ, là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với MN, chiều dòng điện hướng từ ngoài vào trong. Cảm ứng từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ và chếnh lên trên, theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn BIl=0,25

Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, cỏ độ lớn P=mg=4F . Khi cân bằng thì hợp lực R → = F → + P →  phải ở vị trí như hình vẽ.

Áp dụng định lý hàm số sin cho tam giác:

  F sin γ = P sin β + γ ⇒ 1 sin γ = 4 sin 60 0 + γ ⇒ γ = 13 , 9 o

Chọn D

- Dùng thước đo và vạch lên nền nhà, sát mép bức tường cần treo tranh vạch 3 vạch A’ , B’ , C’ nằm ở chân của đường thẳng đứng hạ từ A, B,C xuống. Tức là B’ và C’ cách các góc tường 1m; còn A’ cách đều hai góc tường 3m.

- Làm một sợi dây dọi dài 2,5m. Di chuyển điểm treo sợi dây dọi sao cho điểm dưới của quả nặng trùng với các điểm B’ và C’. Đánh dấu vào các điểm treo tương ứng của quả dọi. Đó chính là các điểm B và C.

- Tương tự, làm sợi dây dọi dài 2m để đánh dấu điểm A.