Treo một khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ vào một lực kế sao cho cạnh MN=l=4cm trong vùng từ trường đều có vec tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng khung dây B=0,1T, như hình vẽ. Khung dây có 20 vòng dây. Lúc đầu điều chỉnh lực kế chỉ 1N. Cho cường độ dòng điện I=5A qua khung dây có chiều M đến N.

a) Chiều của lực điện tác dụng lên khung dây MN hướng lên.

b) Số chỉ của lực kế là 0,4N.

c) Để lực kế chỉ 2,2N thì phải thay đổi dòng điện có chiều từ N đến M.

d) Độ lớn của dòng điện phải thay đổi là 15 A.

Đáp án:

a) Đ

b) S

c) Đ

d) S

Giải thích các bước giải:

a) Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực điện tác dụng lên MN hướng lên.

b) Lực từ tác dụng lên MN là:

\({F_{MN}} = NIB.MN = 20.5.0,1.0,04 = 0,4N\)

Số chỉ của lực kế là:

\(F = P - {F_{MN}} = 1 - 0,4 = 0,6N\)

c) Để số chỉ lực kế tăng lên thì lực từ tác dụng lên MN phải hướng xuống, do đó phải đổi chiều dòng điện có chiều từ N đến M.

d) Ta có:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{F = P + {F_{MN}}' \Rightarrow 2,2 = 1 + N.I'B.MN}\\
{ \Rightarrow 1,2 = 50.I'.0,1.0,04}\\
{ \Rightarrow I' = 6A}
\end{array}\)