Câu hỏi Đáp án 3 năm trước 47

Hai dòng điện cùng chiều cường độ \({I_1} = {I_2} = 10\,\,A\) chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng \(a = 10\,\,cm\). Một điểm \(M\) cách đều hai dòng điện một khoảng \(x\). Để cảm ứng từ tổng hợp tại \(M\) đạt giá trị lớn nhất thì \(x\) có giá trị là bao nhiêu? Giá trị cảm ứng từ cực đại \({B_{max}}\) khi đó là bao nhiêu?

A. \(x = 10\,\,cm;\,\,{B_{max}} = {4.10^{ - 5}}\,\,\left( T \right)\).

B. \(x = 5\sqrt 2 \,\,cm;\,\,{B_{max}} = {4.10^{ - 5}}\,\,\left( T \right)\)

Đáp án chính xác ✅

C. \(x = 5\sqrt 2 \,\,cm;\,\,{B_{max}} = 2\sqrt 3 {.10^{ - 5}}\,\,\left( T \right)\).

D. \(x = 10\,\,cm;\,\,{B_{\max }} = 2\sqrt 3 {.10^{ - 5}}\,\,\left( T \right)\).

Lời giải của giáo viên

verified ToanVN.com

Cảm ứng từ do mỗi dòng điện gây ra là: \({B_1} = {B_2} = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{x}\)

Từ hình vẽ ta thấy: \(B = 2{B_1}\cos \alpha \)

Lại có: \(\cos \alpha  = \frac{{\sqrt {{x^2} - {{\left( {\frac{a}{2}} \right)}^2}} }}{x} = \frac{{\sqrt {{x^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} }}{x}\) \( \Rightarrow B = {2.2.10^{ - 7}}I.\frac{{\sqrt {{x^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} }}{{{x^2}}}\)

Xét hàm số: \(y = \frac{{\sqrt {{x^2} - \frac{{{a^2}}}{4}} }}{{{x^2}}} = \sqrt {\frac{1}{{{x^2}}} - \frac{{{a^2}}}{{4{x^4}}}} \)

Ta có: \({y^2} = \frac{1}{{{x^2}}} - \frac{{{a^2}}}{{4{x^4}}} \\=  - {\left( {\frac{a}{2}} \right)^2}.{\left( {\frac{1}{{{x^2}}}} \right)^2} + 2.\frac{a}{2}.\frac{1}{a}.\frac{1}{{{x^2}}} - {\left( {\frac{1}{a}} \right)^2} + {\left( {\frac{1}{a}} \right)^2}\)

\( \Rightarrow {y^2} =  - {\left( {\frac{a}{2}.\frac{1}{{{x^2}}} - \frac{1}{a}} \right)^2} + \frac{1}{{{a^2}}}\)

 

Mà \({\left( {\frac{a}{2}.\frac{1}{{{x^2}}} - \frac{1}{a}} \right)^2} \ge 0 \\\Rightarrow  - {\left( {\frac{a}{2}.\frac{1}{{{x^2}}} - \frac{1}{a}} \right)^2} + \frac{1}{{{a^2}}} \le \frac{1}{{{a^2}}}\)

\( \Rightarrow {\left( {{y^2}} \right)_{\max }} = \frac{1}{{{a^2}}} \Rightarrow {y_{\max }} = \frac{1}{a}\)

Khi \(\frac{a}{2}.\frac{1}{{{x^2}}} - \frac{1}{a} = 0 \Rightarrow \frac{1}{{{x^2}}} = \frac{2}{{{a^2}}}\\ \Rightarrow x = \frac{a}{{\sqrt 2 }} = 5\sqrt 2 \,\,\left( {cm} \right)\)

\( \Rightarrow {B_{\max }} = {2.2.10^{ - 7}}I.{y_{\max }}\\ = {2.2.10^{ - 7}}.I.\sqrt {\frac{1}{{{a^2}}}}  = {4.10^{ - 5}}\,\,\left( T \right)\)

Chọn B.

CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1: Trắc nghiệm

Trong công thức tính lực Lo-ren-xơ: \(f\, = \,\left| q \right|vB\sin \,\alpha ,\,\alpha \) là

Xem lời giải » 3 năm trước 63
Câu 2: Trắc nghiệm

Đơn vị của từ thông là:

Xem lời giải » 3 năm trước 62
Câu 3: Trắc nghiệm

Chọn phát biểu sai 

Xem lời giải » 3 năm trước 60
Câu 4: Trắc nghiệm

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Xem lời giải » 3 năm trước 56
Câu 5: Trắc nghiệm

Đơn vị nào sau đây cũng được coi là đơn vị của cảm ứng từ B?

Xem lời giải » 3 năm trước 56
Câu 6: Trắc nghiệm

Đơn vị của suất điện động là:

Xem lời giải » 3 năm trước 55
Câu 7: Trắc nghiệm

Dựa vào hiện tượng nào người ta xác định phương của cảm ứng từ?

Xem lời giải » 3 năm trước 55
Câu 8: Trắc nghiệm

Hai dây dẫn thẳng, dài có hai dòng điện cùng chiều chạy qua. Chọn phát biểu đúng.

Xem lời giải » 3 năm trước 54
Câu 9: Trắc nghiệm

Một electron bay vào không gian có từ trường đều \(\overrightarrow B \) với vận tốc ban đầu \(\overrightarrow {{v_o}} \) vuông góc với cảm ứng từ. Quỹ đạo của electron trong từ trường là một đường tròn có bán kính R. Khi tăng độ lớn của cảm ứng từ lên gấp đôi thì:

Xem lời giải » 3 năm trước 53
Câu 10: Trắc nghiệm

Tương tác nào sau đây không phải là tương tác từ?

Xem lời giải » 3 năm trước 53
Câu 11: Trắc nghiệm

Một đoạn dây dẫn thẳng dài 1 m mang dòng điện 10 A, đặt trong một từ trường có cảm ứng từ bằng 0,1 T thì chịu một lực 1 N. Góc lệch giữa đường sức từ và dòng điện trong dây dẫn là:

Xem lời giải » 3 năm trước 51
Câu 12: Trắc nghiệm

Chọn câu sai.

Động cơ điện một chiều

Xem lời giải » 3 năm trước 51
Câu 13: Trắc nghiệm

Đặc điểm nào sau đây không phải là đặc điểm của từ trường của dòng điện tròn?

Xem lời giải » 3 năm trước 51
Câu 14: Trắc nghiệm

Chiếu một tia sáng đến lăng kính thì thấy tia ló ra là một tia sáng đơn sắc. Có thể kết luận tia sáng chiếu tới lăng kính là ánh sáng:

Xem lời giải » 3 năm trước 51
Câu 15: Trắc nghiệm

Đặc tính chung của dòng điện Fu-cô là:    

Xem lời giải » 3 năm trước 51

❓ Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »