Sách giáo khoa Vật lí 12

Giải Câu hỏi 2 trang 64 SGK Vật lí 12

Bài 15. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ   Đã kiểm chéo

Đề bài

Một dây dẫn dài 50 cm có dòng điện chạy qua được đặt vuông góc với từ trường có độ lớn cảm ứng từ là 5 mT.

a) Nếu có $10^{18}$ electron chạy qua dây dẫn trong mỗi giây thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn bằng bao nhiêu? (Cho biết độ lớn điện tích electron là $|e| = 1{,}60.10^{-19}$ C).

b) Tính độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn.

Lời giải

a) Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn

Trong mỗi giây có $N = 10^{18}$ electron chạy qua tiết diện dây dẫn, nên điện lượng chuyển qua dây trong thời gian $t = 1\,\text{s}$ là:

$$q = N\,|e| = 10^{18} \times 1{,}60.10^{-19} = 0{,}16\ \text{C}$$

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn:

$$I = \dfrac{q}{t} = \dfrac{0{,}16}{1} = 0{,}16\ \text{A}$$

b) Độ lớn lực từ tác dụng lên dây dẫn

Đổi đơn vị: chiều dài dây $\ell = 50\ \text{cm} = 0{,}5\ \text{m}$; cảm ứng từ $B = 5\ \text{mT} = 5.10^{-3}\ \text{T}$.

Dây dẫn đặt vuông góc với từ trường nên góc giữa dây và $\vec{B}$ là $\alpha = 90^\circ$, do đó $\sin\alpha = 1$. Độ lớn lực từ:

$$F = BI\ell\sin\alpha = 5.10^{-3} \times 0{,}16 \times 0{,}5 \times 1$$

$$F = 4.10^{-4}\ \text{N} = 0{,}4\ \text{mN}$$

Đáp số

$I = 0{,}16$ A$F = 4.10^{-4}$ N $= 0{,}4$ mN

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.