Cho một khung dây hình vuông cạnh a đặt trong mặt phẳng hình vẽ. Khung đặt trong từ trường đều, đường sức từ song song với mặt phang khung. Độ lớn momen lực từ tác dụng lên khung đối với hai trục quay T 1 , T 2 ( T 1 và T 2 nằm trong mặt phẳng khung dây và song song với một cạnh của khung dây) lần lượt là M 1 và M 2 .Chọn phương án đúng.
A. M 1 < M 2 .
B. M 1 > M 2 .
C. M 1 = M 2 = 0.
D. M 1 = M 2 .
Trục quay T 1 :
Mô men lực của F → 1 : M F → 1 = d 1 . F 1 = O A . F 1 = O A . F
Mô men lực của F → 2 : M F → 2 = d 2 . F 2 = O E . F 2 = O E . F
Vì hai lực này có tác dụng làm khung dây quay theo hai chiều ngược nhau nên tổng mômen lực là: M 1 = M F → 1 − M F → 2 = O A . F − O E . F = A E . F 1
Trục quay T 2 :
Mô men lực của F → 1 : M F → 1 = d 1 . F 1 = O A . F 1 = O A . F
Mô men lực của F → 2 : M F → 2 = d 2 . F 2 = O E . F 2 = O E . F
Vì hai lực này có tác dụng làm khung dây quay theo cùng một chiều nên tổng mômen lực là: M 2 = M F → 1 + M F → 2 = O A . F + O E . F = A E . F 2
Từ 1 ; 2 ⇒ M 1 = M 2 .
Chọn D
Một khung dây dẫn hình vuông cạnh a đặt trong từ trường đều có đường sức từ song song với mặt phẳng khung, trong khung có dòng điện cường độ I.Tính mômen lực tù tác dụng lên khung đối với trục quay T
A. M=IBa
B. M = I 2 B a
C. M = I B 2 a 2
D. M = I B a 2
Biết rằng một vòng dây phẳng có diện tích S, có dòng điện chạy qua I, đặt trong từ trường đều như hình vẽ, thì vòng dây sẽ chịu tác dụng của mô men ngẫu lực từ M = I B S sin Φ . Một khung dây tròn bán kính 10 cm gồm 50 vòng. Trong mỗi vòng có dòng điện cường độ 10 A chạy qua Khung dây đặt trong từ trường đều, đường sức từ song song với mặt phẳng khung, B = 0,20 T. Độ lớn momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung có độ lớn là
A. 3,14 Nm
B. 6,28 Nm
C. 4,71 Nm
D. 3,77 Nm
M = N I B S sin Φ = N I B π r 2 sin Φ = 50.10.0 , 2. π .0 , 1 2 . sin 90 0 = π N m .
Chọn A
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
Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB=10cm; BC=20cm, có dòng điện I=4A 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=0,04T. Độ lớn lực từ do từ trường đều tác dụng lên các cạnh AD của khung dây là:
A. F A D = 32.10 − 3 N
B. F A D = 0 N
C. F A D = 16.10 − 3 N
D. F A D = 10 − 3 N
Cạnh AB song song với các đường sức từ nên lực từ tác dụng lên các cạnh này bằng 0.
Lực từ tác dụng lên cạnh AD có điểm đặt tại trung điểm của cạnh, có phương vuông góc với mặt phẵng khung dây, lực tác dụng lên cạnh AD hướng từ ngoài vào trong và có độ lớn:
F A D = B . I . A D = 0 , 04.4.0 , 2 = 32.10 − 3 N .
Đáp án cần chọn là: A
Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB=10cm; BC=20cm, có dòng điện I=4A 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=0,04T. Độ lớn lực từ do từ trường đều tác dụng lên các cạnh BC của khung dây là
A. F B C = 32.10 − 3 N
B. F B C = 0 N
C. F B C = 16.10 − 3 N
D. F B C = 10 − 3 N
Cạnh AB song song với các đường sức từ nên lực từ tác dụng lên các cạnh này bằng 0.
Lực từ tác dụng lên cạnh BC có điểm đặt tại trung điểm của cạnh, có phương vuông góc với mặt phẵng khung dây, lực tác dụng lên cạnh BC hướng từ trong ra ngoài và có độ lớn:
F B C = B . I . B C = 32.10 − 3 N .
Đáp án cần chọn là: A
Một khung dây có bán kính 10cm gồm 50 vòng. Trong mỗi vòng có dòng điện cường độ 10A đi qua Khung đặt trong từ trường đều đường sức từ song song với mặt phẳng khung, B=0,2T. Tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung.
A. 31,4 Nm
B. 3,14 Nm
C. 0,314 Nm
D. 1,57 Nm
Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung là: M = N I B S . sin α = 50. π .0 , 1 2 .0 , 2.10.1 = 3 , 14 N . m
Chọn B
Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB=10cm; BC=20cm, có dòng điện I=5A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây và hợp với cạnh AD một góc a = 30 0 như hình vẽ. Biết B=0,02T. Độ lớn lực từ do từ trường đều tác dụng lên cạnh DC của khung dây là
A. F D C = 8 , 66.10 − 3 N
B. F D C = 0 N
C. F D C = 5.10 − 3 N
D. F D C = 10 − 2 N
Các lực từ tác dụng lên từng cạnh của khung dây có điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh, có phương vuông góc với mặt phẵng chứa khung dây và vuông góc với từng cạnh, lực tác dụng lên các cạnh DC hướng từ ngoài vào và có độ lớn:
F D C = B . I . D C . s i n α = 0 , 02.5.0 , 1. sin 60 0 = 8 , 66.10 − 3 N
Đáp án cần chọn là: A
\(M=B.I.S\sin\alpha=0,3.2.0,05^2.\sin90^0=1,5.10^{-3}\left(N.m\right)\)
