Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Lực từ lên dây (Vật lý Lớp 12)

Mạch điện trong hình bên được sử dụng để chế tạo một “cân từ” có thể xác định khối lượng các vật. Vật khối lượng $m$ được treo tại trọng tâm của thanh ngang nằm trong một từ trường đều có cảm ứng từ hướng thẳng vào mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn $B=1,5$ T. Hiệu điện thế của nguồn điện có thể điều chỉnh để làm thay đổi cường độ dòng điện trong mạch và có giá trị tối đa là 17,5 V. Điện trở $R=50\Omega$ được mắc nối tiếp với thanh và điện trở của phần còn lại trong mạch điện có thể bỏ qua. Thanh nằm ngang có chiều dài $L=60$ cm, được làm bằng vật liệu rất nhẹ và được nối với nguồn điện bởi hai dây dẫn treo thẳng đứng rất mảnh. Dòng điện qua thanh có cường độ là $I$ sao cho lực từ tác dụng lên thanh ngang cân bằng với trọng lượng vật $m$. Lấy $g=10$ m/s${}^2$.

Hai dòng điện $I_1$ và $I_2$ chạy trong hai dây dẫn thẳng, nằm trong mặt phẳng hình vẽ và trực giao nhau. Lực từ do dòng điện $I_1$ tác dụng lên đoạn dây dẫn AB của dòng điện $I_2$: