Bài tập 19-20.12* trang 52 SBT Vật lý 11

Nếu cảm ứng từ \(\vec B\) hướng vuông góc với dòng điện I và chếch lên phía trên hợp với phương thẳng đứng góc α, thì theo quy tắc bàn tay trái, lực từ do từ trường tác dụng lên dòng điện I sẽ hướng vuông góc với \(\vec B\) và hợp với phương thẳng đứng góc β = π/2 - α trong cùng mặt phăng vuông góc với dòng điện I như Hình 19-20.3G.

Khi đó, hợp lực \(\vec R\)  của lực từ \(\vec F\) và trọng lực \(\vec P\)  của thanh MN sẽ hợp với phương thẳng đứng một góc γ đúng bằng góc lệch của mặt phẳng chứa hai dây treo AM và CN so với mặt phẳng thẳng đứng của chúng sao cho \(\vec R\)  có độ lớn và hướng được xác định theo các công thức :

\(\begin{array}{l} {R^2}\; = {\rm{ }}{F^2}\; + {\rm{ }}{P^2}\;-{\rm{ }}2FPcos\beta {\rm{ }} = {\rm{ }}{F^2}\; + {\rm{ }}{P^2}\;-{\rm{ }}2FPsin\alpha \\ \frac{F}{{\sin \gamma }} = \frac{R}{{\sin \beta }} = \frac{R}{{{\rm{cos}}\alpha }} \end{array}\)$\frac{}{}$

Từ đó ta suy ra:  

\(\sin \gamma = \frac{{F\cos \alpha }}{R} = \frac{{F\cos \alpha }}{{\sqrt {{F^2} + {P^2} - 2FP\sin \alpha } }}\)

a) Khi α = 90°, thì cos900 = 0, nên sin γ = 0 và γ = 0

b) Khi α = 600

Vì lực từ F = BIl = 40.10-3 N và trọng lực P = mg ≈ 40.10-3 N, nên F = P.

Thay vào ta có:

\(\begin{array}{*{20}{c}} {}&{\sin \gamma = \frac{{\cos {{60}^0}}}{{\sqrt {2(1 - \sin {{60}^0})} }} \approx \frac{{0,50}}{{\sqrt {2.(1 - 0,87)} }} \approx 0,96}\\ {}&{ \Rightarrow \gamma \approx {{74}^0}} \end{array}\)

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247