Dùng thông tin sau đâyy cho Câu 37 và Câu 38: Ba dây dẫn dài song song theo thứ tự lần lượt là 1,2 và 3. Các dây dẫn này ở trong cùng một mặt phẳng, cách đều nhau 10 cm. Dòng điện trong mỗi dây có cường độ 20 A và cùng chiều. Biết độ lớn cảm ứng từ do một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I tạo ra ở vị trí cách trục dây dẫn một khoảng r là \(B = 2,{0.10^{ - 7}}\left( {\frac{I}{r}} \right),\) với B tính bằng tesla (T), r tính bằng mét (m) và I tính bằng ampe (A).
Độ lớn của hợp lực do dây 1 và dây 3 tác dụng lên một mét dây 2 là bao nhiêu miliniutơn?
Độ lớn của hợp lực do dây 1 và dây 3 tác dụng lên một mét dây 2 là bao nhiêu miliniutơn?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Ta có công thức tính lực từ tác dụng lên 1 mét dây dẫn: $F = BI$, trong đó $B$ là cảm ứng từ do dây kia gây ra tại vị trí dây đang xét, và $I$ là dòng điện chạy trong dây đang xét.
Cảm ứng từ do dây 1 gây ra tại vị trí dây 2 là $B_{12} = 2 imes 10^{-7} imes rac{I_1}{r_{12}} = 2 imes 10^{-7} imes rac{20}{0.1} = 4 imes 10^{-5} T$.
Lực do dây 1 tác dụng lên 1 mét dây 2 là $F_{12} = B_{12} imes I_2 imes 1 = 4 imes 10^{-5} imes 20 = 8 imes 10^{-4} N$. Vì dòng điện cùng chiều nên lực này là lực hút.
Cảm ứng từ do dây 3 gây ra tại vị trí dây 2 là $B_{32} = 2 imes 10^{-7} imes rac{I_3}{r_{32}} = 2 imes 10^{-7} imes rac{20}{0.1} = 4 imes 10^{-5} T$.
Lực do dây 3 tác dụng lên 1 mét dây 2 là $F_{32} = B_{32} imes I_2 imes 1 = 4 imes 10^{-5} imes 20 = 8 imes 10^{-4} N$. Vì dòng điện cùng chiều nên lực này là lực hút.
Vì dây 1 và dây 3 nằm đối xứng so với dây 2 và có dòng điện cùng chiều, nên hai lực $F_{12}$ và $F_{32}$ có cùng độ lớn và hướng vào nhau. Do đó, hợp lực tác dụng lên 1 mét dây 2 là $F = F_{12} + F_{32} = 8 imes 10^{-4} + 8 imes 10^{-4} = 16 imes 10^{-4} N$ nếu ta xem chiều dương là chiều từ dây 1 đến dây 3. Tuy nhiên, câu hỏi chỉ hỏi độ lớn, vậy ta cần xét dấu của lực, vì hai lực này cùng hướng vào dây 2.
Tuy nhiên hai lực này ngược chiều nhau. Vậy hợp lực có độ lớn bằng $F = |F_{12} - F_{32}| = 0 N$. Đây là một sai lầm, vì $F_{12}$ và $F_{32}$ đều hướng vào dây 2, mà dây 1 và 3 ở 2 bên.
Vậy $F_{12}$ hướng từ dây 2 về dây 1, $F_{32}$ hướng từ dây 2 về dây 3. Suy ra hai lực này ngược chiều, và cùng độ lớn, do đó hợp lực có độ lớn bằng 0.
Đề bài yêu cầu tính độ lớn hợp lực do dây 1 và 3 tác dụng lên 1 mét dây 2. Vì dòng điện trong 3 dây cùng chiều, nên dây 1 hút dây 2, và dây 3 cũng hút dây 2. Hai dây 1 và 3 lại nằm ở hai phía của dây 2, nên lực do dây 1 tác dụng lên dây 2 và lực do dây 3 tác dụng lên dây 2 ngược chiều. Mà độ lớn hai lực này bằng nhau (do $I_1 = I_3$ và khoảng cách từ dây 1 đến dây 2 bằng khoảng cách từ dây 3 đến dây 2), nên hợp lực bằng 0.
Tuy nhiên, đề bài hỏi độ lớn của HỢP LỰC do dây 1 VÀ dây 3 tác dụng LÊN dây 2, chứ không phải là HỢP LỰC do TỪ TRƯỜNG gây ra. Lực do dây 1 tác dụng lên dây 2 là $8 imes 10^{-4} N$. Lực do dây 3 tác dụng lên dây 2 là $8 imes 10^{-4} N$. Suy ra hợp lực là $16 imes 10^{-4} N = 1.6 mN$.
Nhưng vì dây 1 và 3 ở hai bên dây 2, nên lực từ dây 1 và dây 3 lên dây 2 ngược chiều. Do đó hợp lực là $|8 - 8| imes 10^{-4} = 0$. Đây là một sai lầm, cần tính lại.
Độ lớn mỗi lực là $8 imes 10^{-4} N = 0.8 mN$. Suy ra tổng độ lớn là $2 imes 0.8 = 1.6 mN$ sai.
Đáp án chính xác là 0.
Nhưng nếu ta hiểu là ĐỘ LỚN của HỢP LỰC từ dây 1 và 3 thì do tính đối xứng, hợp lực bằng 0.
Nếu đề hỏi độ lớn LỰC TỔNG CỘNG thì đáp án là $2 imes 8 imes 10^{-4} = 16 imes 10^{-4} = 1.6 mN$
Nếu đề hỏi ĐỘ LỚN CỦA HỢP LỰC, đáp án là 0.
Giải thích thêm: Độ lớn cảm ứng từ do dây 1 và 3 gây ra tại dây 2 là như nhau: $B = 4 imes 10^{-5} T$. Lực từ do dây 1 lên dây 2 là $F_1 = B I L = 4 imes 10^{-5} imes 20 imes 1 = 8 imes 10^{-4} N$. Lực từ do dây 3 lên dây 2 là $F_3 = B I L = 4 imes 10^{-5} imes 20 imes 1 = 8 imes 10^{-4} N$. Vì 2 lực này ngược chiều nhau, nên hợp lực có độ lớn bằng 0.
Như vậy, đáp án là 0 mN. Tuy nhiên, các đáp án lại không có 0. Có lẽ đề muốn hỏi lực tổng cộng, tức là $1.6 mN$. Vậy có thể là đề sai.
Thực tế đề muốn hỏi độ lớn cảm ứng từ tổng cộng do dây 1 và dây 3 gây ra tại dây 2, rồi suy ra lực từ tác dụng lên dây 2. Vì dây 1 và dây 3 ở hai bên dây 2, nên cảm ứng từ tại dây 2 do dây 1 và dây 3 gây ra ngược chiều nhau. Độ lớn bằng nhau, nên cảm ứng từ tổng cộng bằng 0. Suy ra lực từ tác dụng lên dây 2 bằng 0. Vậy đáp án là 0.0.
Câu hỏi liên quan
Hoocmôn sinh trưởng (GH) được sản sinh ra ở đâu?
Although noise, commonly defined as unwanted sound, is a widely recognized form of pollution, it is very difficult to measure because the discomfort experienced by different individuals is highly subjective and, therefore, variable. Exposure to lower levels of noise may be slightly irritating, whereas exposure to higher levels may actually cause hearing loss. Particularly in congested urban areas, the noise produced as a by-product of our advancing technology causes physical and psychological harm, and detracts from the quality of life for those who are exposed to it.
Unlike the eyes, which can be covered by the eyelids against strong light, the ear has no lid, and is, therefore, always open and vulnerable; noise penetrates without protection. Noise causes effects that the hearer cannot control and to which the body never becomes accustomeLoud noises instinctively signal danger to any organism with a hearing mechanism, including human beings. In response, heartbeat and respiration accelerate, blood vessels constrict, the skin pales, and muscles tense. In fact, there is a general increase in functioning brought about by the flow of adrenaline released in response to fear, and some of these responses persist even longer than the noise, occasionally as long as thirty minutes after the sound has ceased.
Because noise is unavoidable in a complex, industrial society, we are constantly responding in the same way that we would respond to danger. Recently, researchers have concluded that noise and our response may be much more than an annoyance. It may be a serious threat to physical and psychological health and well-being, causing damage not only to the ear and brain but also to the heart and stomach. We have long known that hearing loss is America's number one nonfatal health problem, but now we are learning that some of us with heart disease and ulcers may be victims of noise as well. Fetuses exposed to noise tend to be overactive, they cry easily, and they are more sensitive to gastrointestinal problems after birth. In addition, the psychic effect of noise is very important. Nervousness, irritability, tension, and anxiety increase affecting the quality of rest during sleep, and the efficiency of activities during waking hours, as well as the way that we interact with each other.
What does the word “it” in paragraph 1 refer to?
Read the following passage and mark the letter A, B, C, or D on your answer sheet to indicate the best answer to each of the following questions from 31 to 40.
Biting into a ripe, juicy fruit brings a smile to many people’s faces. But eating that same fruit a week before it is ripe probably wouldn’t be as enjoyable! Unripe fruits are often hard and bitter, but that serves a purpose. The hard exterior of an unripe fruit protects the developing seed inside. After a seed fully develops inside the fruit, the fruit changes color, softens, and gets sweeter to become more attractive to animals and humans. These organisms eat the fruit and spread its seeds, ensuring the plant’s survival and regrowth.
But how does a fruit ripen? The ripening process involves many complex chemical reactions. When a fruit ripens, it goes through a chemical change. A chemical change happens when bonds within molecules break, and the atoms that once formed them regroup into new molecules. Chemical changes are irreversible. Once a fruit ripens, it cannot become unripe again.
One molecule responsible for this chemical change is ethylene. Ethylene (C2H4) is a colorless gas made up of carbon and hydrogen atoms. (I). It is a naturally occurring molecule in the atmosphere. (II). It is also an important plant hormone. (III). Plants release ethylene through the growing tips of roots, flowers, and ripening fruit. (IV). Although ethylene serves other purposes in plants, one of its main purposes is to trigger the chemical reactions that cause fruits to ripen. As the fruit matures, oxygen in the air helps stimulate the production of ethylene. This ethylene production is a signal that begins fruit ripening. For that reason, unripe fruits have low levels of ethylene, while ripe fruits have higher levels of ethylene. Most fruits produce ethylene and respond to ethylene in the atmosphere.
Although fruits require ethylene to ripen, different types of fruits respond to this molecule in two distinct ways: non-climacteric fruits and climacteric fruits. Non-climacteric fruits do not ripen after harvesting. They produce very little ethylene of their own. Climacteric fruits, on the other hand, continue to ripen after they are picked. These fruits produce a large amount of ethylene. Climacteric fruits can also speed up the ripening process of other fruits nearby since they release high levels of ethylene into the air.
Which of the following is OPPOSITE in meaning to exterior in paragraph 1?
Read the following passage and mark the letter A, B, C or D on your answer sheet to indicate the best answer to each of the following questions.
Taking Home the World Cup
Standing just 36 centimeters tall, the FIFA World Cup Trophy symbolizes the pinnacle of football achievement. Every four years, teams worldwide compete for it, but no one ever takes the trophy home. Made of 18-carat gold, the original trophy remains under FIFA's protection, with winners receiving only a replica. This measure safeguards it from theft, as the trophy has been stolen twice in its history.
The original trophy was made by a French sculptor, Abel LaFleur, and was called the “Jules Rimet Cup,” in honor of the founder of the World Cup tournament. Sometime during the first three World Cup events (1930, 1934, and 1938), the name changed to simply the “World Cup.” Then during World War II, not much was seen or heard of the trophy. It was being kept hidden in a shoe box under the bed of Dr. Ottorino Barassi, the Italian vice-president of FIFA, to prevent it from falling into the hands of the Nazi army. In 1966, the Cup was stolen during a public showing of the trophy prior to the World Cup tournament in England. Luckily, it was found a short time later, none the worse for wear, in a trash container by a little dog named Pickles. Four years later, Brazil earned permanent possession of the original trophy by winning its third World Cup title. Unfortunately, the trophy was stolen a second time in 1983 and was never recovered. The Brazilian Football Association had to have a duplicate trophy made.
(I) After the first trophy became the possession of Brazil’s football association, a new World Cup Trophy for FIFA was designed by an Italian artist, Silvio Gazzaniga, in 1974. (II) This trophy cannot be won outright, but remains in the possession of FIFA, and rest assured they are watching it very closely. Today, World Cup winners are awarded a replica of the trophy that is gold-plated, rather than solid gold like the real one. (III) Gazzaniga’s World Cup trophy weighs almost five kilograms. (IV) Its base contains two layers of a semi-precious stone called malachite, and has room for seventeen small plaques bearing the names of the winning teams---enough space to honor all the World Cup champions up to the year 2038. After that, a new trophy will have to be made.
The word "it" in paragraph 1 refers to:
Giá trị nhiệt độ đo được theo thang nhiệt độ Kelvin là 293 K. Theo thang Celsius, nhiệt độ này tương đương với bao nhiêu oC?
Cho các nội dung sau:
(1) Nắm vững nội dung chính của các vấn đề hóa học.
(2) Tìm hiểu tự nhiên thông qua các hoạt động khám phá trong môn hóa học.
(3) Liên hệ, gắn kết những nội dung kiến thức đã học với thực tiễn.
Để học tốt môn hóa học, cần áp dụng nội dung nào ở trên?
Chọn những lỗi dùng từ trong những lỗi sau đây.
Từ sau Chiến tranh thế giới thứ hai (1945), chủ nghĩa tư bản đã chuyển sang giai đoạn
Chủ thể nào dưới đây có hành vi vi phạm đạo đức trong quá trình kinh doanh?
AYVP, or “ASEAN Youth Volunteer Program,” is a special program for young people in the ASEAN region (a group of Southeast Asian countries). It helps them get (631) ____________ and make a difference. This program (632) ____________ together young people from different ASEAN countries to work together, promote cross-cultural understanding, and develop leadership skills.
AYVP is also designed to address social issues of concern in ASEAN AYVP’s main goal is to help young people feel connected to the ASEAN community and encourage them to work together to solve problems. (633) ____________ helps them not only gain valuable hands-on experience in volunteer work but also build lasting friendships and networks with their (634) ____________ from neighboring countries. This helps them feel responsible for improving the region.
Overall, the ASEAN Youth Volunteer Program shows (635) ____________ for young people to solve big problems. By giving young people the chance to make positive changes, AYVP helps the ASEAN community grow stronger and creates a better future for everyone.
Nguyên nhân nào mà các hoạt động thương mại trên thế giới ngày càng tự do hơn?
Câu nói của Nguyễn Trung Trực “Bao giờ người Tây nhổ hết cỏ nước Nam thì mới hết người Nam đánh Tây” thể hiện điều gì?
Dựa vào tính chất điều tiết của thuế, hệ thống thuế được phân chia thành mấy loại chính?
Việc khẳng định chủ quyền của nước ta đối với các đảo và quần đảo là cơ sở để
Khoai tây sinh sản sinh dưỡng bằng bộ phận nào?
Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 19,6 m xuống đất. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2. Vận tốc của vật trước khi chạm đất bằng
Liên hiệp Hợp tác xã là gì?
Từ hello được biểu diễn dưới dạng các xâu nhị phân là
Trường hợp nào sau đây ta không có một tụ điện?
Ai là người ký vào Hiến pháp?