Câu hỏi:
Một khung dây tròn cứng có bán kính R = 12 cm được giữ trong từ trường đều có chiều vuông góc với mặt phẳng khung dây như hình vẽ, khung dây nằm trong mặt phẳng thẳng đứng so với mặt đất. Dòng điện chạy qua khung dây có chiều ngược chiều kim đồng hồ và cường độ là 3A. Ban đầu nó tiếp tuyến với ranh giới từ trường đều như hình vẽ. Bây giờ từ từ nâng khung dây theo phương thẳng đứng. Khi khung dây được nâng lên đoạn \(\frac{3}{5}R\) thì lực căng dây là T1 = 0,015 N. Khi khung dây được nâng lên đoạn R thì lực căng dây là T2 = 1,2T1. Bỏ qua từ trường do dòng điện gây ra. Độ lớn cảm ứng từ của từ trường là bao nhiêu T? (kết quả làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)?

Đáp án đúng: 0,05
Áp dụng định luật II Newton cho khung dây khi nằm cân bằng:
\(\overrightarrow T + \overrightarrow P + \overrightarrow {{F_t}} = \overrightarrow 0 \Rightarrow T = P + {F_t}\)
Xét trong trường hợp cả khung dây nằm trong vùng điện trường đều: Chia đoạn dây thành các đoạn thẳng nhỏ có chiều dài dl, lực từ tác dụng lên đoạn dây dl:
\(d{F_t} = B.I.dl\)
Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được các lực \(\overrightarrow {d{F_t}} \) có chiều hướng ra ngoài, tức là các lực \(\overrightarrow {d{F_t}} \) đang có xu hướng kéo vòng dây giãn ra. Tuy nhiên, các cặp lực \(\overrightarrow {d{F_t}} \) đối xứng nhau qua tâm đường tròn sẽ triệt tiêu nhau. Vì vậy:
\({F_t} = \sum {d{F_t} = 0} \)
Ta chọn 2 điểm A và B trên khung dây, khi này khung dây sẽ được chia làm hai phần: Phần trên đoạn AB và phần dưới đoạn AB. Lực từ tác dụng lên phần trên và phần dưới của khung dây lần lượt là \(\overrightarrow {{F_{{t_1}}}} ;\,\overrightarrow {{F_{{t_2}}}} \) có chiều như hình 1. Xét lực từ tác dụng lên cả khung dây:
\(\overrightarrow {{F_t}} = \overrightarrow {{F_{{t_1}}}} + \overrightarrow {{F_{{t_2}}}} = \overrightarrow 0 \Rightarrow {F_{{t_1}}} = {F_{{t_2}}}\)
Ta xét phần khung dây phía trên và chia khung dây thành những đoạn thẳng dl. Lực từ tác dụng lên phần khung dây trên:
\({F_t}_{_1} = \sum {d{F_{{t_y}}} = \sum {d{F_t}.\cos \alpha } } \)
Với \(d{F_{{t_y}}}\)là thành phần theo phương thẳng đứng của \(d{F_t}\). Ta không xét thành phần nằm ngang vì \(d{F_{{t_x}}}\)sẽ bị triệt tiêu với thành phần nằm ngang ở phía đối diện. \(\alpha \) là góc hợp bởi \(d{F_{{t_y}}}\) và \(d{F_t}\).
\( \Rightarrow {F_t}_{_1} = \sum {d{F_t}.\cos \alpha = B.I.\sum {dl.\cos \alpha } } = B.I.AB\)
Vậy \({F_t}_{_1} = {F_{{t_2}}} = B.I.AB\).
Xét trường hợp vòng dây được kéo lên một đoạn \(\frac{3}{5}\)R như hình 2, lực căng dây tác dụng lên khung
\({T_1} = P + {F_{{t_2}}} = m.g + B.I.AB = m.g + 2.B.I.\sqrt {{R^2} - {{\left( {\frac{2}{5}R} \right)}^2}} \)(1)
Xét trường hợp vòng dây được kéo lên một đoạn R như hình 2, lực căng dây tác dụng lên khung
\({T_2} = P + F{'_{{t_2}}} = m.g + B.I.AB' = m.g + 2.B.I.R = 1,2{T_1}\)(2)
Lấy (2) trừ (1) ta thu được:
\(0,2.{T_1} = 2.B.I.R.\left( {1 - \sqrt {{1^2} - {{\left( {\frac{2}{5}} \right)}^2}} } \right) \Rightarrow B \approx 0,05T\)

Đáp án đúng là 0,05.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Bài test Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2026 - Vật Lí - Bộ Đề 01 được xây dựng nhằm giúp học sinh lớp 12 ôn luyện và đánh giá toàn diện kiến thức Vật Lí theo định hướng kỳ thi tốt nghiệp THPT mới. Nội dung đề bám sát chương trình THPT, tập trung vào các mạch kiến thức trọng tâm, đồng thời tăng cường các câu hỏi vận dụng, giúp học sinh rèn luyện tư duy khoa học và kỹ năng giải quyết vấn đề. Cấu trúc đề thi được thiết kế phù hợp với format đề thi tốt nghiệp THPT, giúp học sinh làm quen với áp lực thời gian và cách phân bố câu hỏi. Thông qua bài test này, học sinh có thể tự đánh giá năng lực, phát hiện những nội dung còn hạn chế để điều chỉnh kế hoạch ôn tập hiệu quả. Đây là tài liệu luyện thi thiết thực, hỗ trợ học sinh chuẩn bị vững vàng cho kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2026.
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT



