Một nam châm được đặt trên cân. Một đoạn dây dẫn cứng được giữ cố định, nằm ngang, vuông góc với các đường sức từ của từ trường đều giữa hai cực của nam châm (hình bên). Cảm ứng từ của từ trường có phương nằm ngang và có độ lớn là . Chiều dài của phần dây dẫn PQ nằm trong vùng từ trường đều giữa hai cực của nam châm là . Ban đầu, chưa có dòng điện chạy trong dây dẫn, cân chỉ một giá trị xác định. Sau đó, cho dòng điện không đổi với cường độ chạy trong dây dẫn theo chiều từ P đến Q. Bỏ qua ảnh hưởng của từ trường Trái Đất.
- a)(Đáp án: Sai)
Lực từ do từ trường tác dụng lên đoạn dây PQ hướng thẳng đứng lên trên.
- b)(Đáp án: Sai)
Cân chỉ giá trị lớn hơn giá trị ban đầu.
- c)(Đáp án: Đúng)
Lực từ do từ trường tác dụng lên đoạn dây PQ có độ lớn là .
- d)(Đáp án: Đúng)
Cảm ứng từ có hướng từ cực N sang cực S của nam châm.
Lời giải
Đáp án đúng: a) Sai, b) Sai, c) Đúng, d) Đúng.
a) Sai: Theo hình, dòng điện từ P đến Q nằm ngang, nằm ngang hướng từ cực N (phía sau) sang cực S (phía trước). Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ lên PQ hướng thẳng đứng xuống dưới.
b) Sai: Lực từ lên PQ hướng xuống. Theo định luật III Newton, dây tác dụng lên nam châm một lực cùng độ lớn, hướng thẳng đứng lên trên, nên cân chỉ giá trị nhỏ hơn ban đầu.
c) Đúng: Dây vuông góc với đường sức từ () nên .
d) Đúng: Giữa hai cực nam châm, đường sức từ đi ra từ cực N và đi vào cực S, nên hướng từ N sang S.