Giải Lý 11 SGK nâng cao Chương 4 Bài 31 Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị Ampe

Chọn phương án đúng

Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 3 lần thì lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên:

A. 3 lần     B. 6 lần    

C. 9 lần    D. 12 lần

Hướng dẫn giải:

Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 3 lần thì lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên 9 lần 

Chọn đáp án C.

Hai dây dẫn thẳng, dài, song song với nhau và cách nhau d = 10cm đặt trong không khí. Dòng điện trong hai dây đó có cường độ là I₁ = 2A, I₂ = 5A. Tính lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 0,20m của mỗi dây dẫn.

Hướng dẫn giải:

Theo giả thiết r = d = 10cm = 0,1 (m); I1 = 2A, I2 = 5A.

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có chiều dài l=0,20 m của mỗi dây là:

\(\begin{array}{l} F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}l\\ = {2.10^{ - 7}}.\frac{{2{\mkern 1mu} .{\mkern 1mu} 5}}{{0,1}}.0,2 = {4.10^{ - 6}}\left( N \right) \end{array}\)

Hai dây dẫn thẳng, dài, song song được đặt trong không khí. Cường độ dòng diện trong hai dây dẫn đó bằng nhau và bằng I = 1A. Lực tác dụng trên mỗi đơn vị dài của mỗi dây bằng 2.10^-5N. Hỏi hai dây đó cách nhau bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

• Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây lúc đầu là:

\(F = {2.10^{ - 5}}\left( N \right) = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)

• Khoảng cách giữa hai dây là:

Từ \(F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r} \Rightarrow r = \frac{{{{2.10}^{ - 7}}.{I_1}{I_2}}}{F} = \frac{{{{2.10}^{ - 7}}.1.1}}{{{{2.10}^{ - 5}}}} = {10^{ - 2}}\left( m \right)\)

Hai vòng tròn dây dẫn đặt cách nhau một khoảng rất nhỏ. Vòng dây dẫn dưới giữ cố định, vòng trên nối với một đầu đòn cân (Hình 31.2 SGK). Khi cho hai dòng điện cường độ bằng nhau vào hai vòng dây thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân khối lượng 0,1g vào đĩa cân bên kia thì cân trở lại thăng bằng và lúc đó hai vòng cách nhau 2mm. Xác định cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây? Cho biết bán kính mỗi vòng dây bằng 5cm. Lấy g = 10m/s².

Hướng dẫn giải:

Chiều dài của mỗi vòng dây chính là chu vi đường tròn.

\(l = 2\pi R\)

Hai dòng điện cùng chiều chạy qua hai vòng dây dẫn song song thì hút nhau, sau đó cân được cân bằng khi đặt vào đĩa cân bên phải một vật khối lượng m.

Bán kính mỗi dòng dây R = 5(cm)

Ta có: 

\(\begin{array}{l} F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}l = mg\\ \Leftrightarrow {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I^2}}}{r}l = mg\\ \Rightarrow {I^2} = \frac{{F.r}}{{{{2.10}^{ - 7}}l}} = \frac{{mg{\mkern 1mu} r}}{{{{2.10}^{ - 7}}l}}\\ \Rightarrow {I^2} = \frac{{0,{{1.10}^{ - 3}}{{.10.2.10}^{ - 3}}}}{{{{2.10}^{ - 7}}.2\pi {{.5.10}^{ - 2}}}} = 31,85\\ \Rightarrow I \approx 5,64\left( A \right) \end{array}\)

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 11 Chương 4 Bài 31 Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị Ampe được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 11 học tập thật tốt!