Như hình vẽ, một thiết bị "cân dòng điện" để đo cảm ứng từ. Một từ trường đều vuông góc với tờ giấy trong vùng nét đứt. Một khung dây hình chữ nhật abcd có 10 vòng được treo ở đầu bên phải của cân có hai cánh tay đòn bằng nhau. Cạnh dưới bc dài 10 cm. Một dòng điện ngược chiều kim đồng hồ có cường độ 0,1 A chạy qua cuộn dây. Một lượng quả nặng thích hợp được thêm vào đĩa cân bên trái để cân bằng. Sau đó, thay đổi chiều dòng điện mà không làm thay đổi cường độ. Để cân bằng lại, cần thêm một quả nặng 8 g nữa vào đĩa cân bên trái. Lấy g = 10 m/s^{2}. Độ lớn cảm ứng từ của từ trường đều này là bao nhiêu T?

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Một khung dây chữ nhật abcd có 10 vòng (N=10).

• Cạnh dưới bc dài 10\ \text{cm}=0{,}1\ \text{m} (độ dài L=0{,}1\ \text{m}).

• Dòng điện trong khung có cường độ I=0{,}1\ \text{A}; ban đầu chiều ngược chiều kim đồng hồ, sau đó thay đổi chiều nhưng cường độ không đổi.

• Sau đổi chiều dòng, cần thêm khối lượng \Delta m=8\text{g}=8.10^{-3}\text{kg} vào bên trái để cân lại.

• Gia tốc trọng trường cho g=10\ \text{m/s}^2.

• Vùng nét đứt phủ phần dưới của khung (bao gồm đoạn bc): đây là vùng có từ trường đều vuông góc với tờ giấy.

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Quan sát hình: vùng từ vuông góc với mặt giấy chỉ tác dụng lên đoạn dưới bc. Dòng chạy trên bc theo một chiều nên lực từ lên bc có thành phần dọc theo phương thẳng đứng (làm thay đổi cân bằng).

• Khi đảo chiều dòng điện thì lực từ đổi chiều nên độ biến thiên tải trọng ở bên phải là:

• \Delta P=2F\Rightarrow\Delta m.g=2NBIL

• Thay số: 8.10^{-3}.10=2.10.B.0,1.0,1\Rightarrow B=0,4T.

✅ Đáp án: 0,4 T