Bài 4.51 trang 53 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 Nâng cao

Bài 4.51 trang 53 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao

Cho hai dòng điện thẳng, dài, song song cùng chiều \({I_1},{I_2}\) nằm trong cùng mặt phẳng nằm ngang. \({I_1} = {I_2} = 50A\). Hai điểm M, N trên Hình 4.27 là hai giao điểm của \({I_1},{I_2}\) với mặt phẳng thẳng đứng P. Một dây dẫn bằng nhôm thẳng, dài, song song với \({I_1},{I_2}\) xuyên qua mặt phẳng P tại điểm C, \(\widehat {MCN} = {120^O},CM = CN = r = 2cm\). Đường kính d của dây nhôm bằng 1,0 mm. Cho dòng điện \({I_3}\) qua dây nhôm cùng chiều với các dòng \({I_1},{I_2}\). Hỏi nếu muốn cho lực từ tác dụng lên dòng \({I_3}\) cân bằng với trọng lượng của dây thì \({l_3}\) bằng bao nhiêu ? Cho biết khối lượng riêng của nhôm bằng \(2,7g/c{m^3}\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\).

Giải :

Trên Hình 4.23G, \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) là các lực mà \({I_1},{I_2}\) tác dụng lên một đơn vị dài của \({I_3}\).

\(F = {F_1} = {2.10^{ - 7}}{{{I_1}{I_3}} \over r}\).

Gọi P là trọng lượng của một đơn vị dài của dây mang dòng \({I_3}\) thì \(P = \pi {{{d^2}} \over 4}\rho g\).

\(F = P \Rightarrow {2.10^{ - 7}}{{{I_1}{I_3}} \over r} = {{\pi {d^2}} \over 4}\rho g\).

Suy ra: \({I_3} = {{\pi {d^2}\rho gr} \over {{{8.10}^{ - 7}}{I_1}}} = 42,4A\).

Sachbaitap.com