Giải Câu hỏi thí nghiệm trang 63 SGK Vật lí 12 Cánh diều – Bài 2. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ. Hướng dẫn: Vận dụng công thức tính cảm ứng từ.
Câu hỏi/Đề bài:
Dụng cụ
– Đoạn dây dẫn (1); Nam châm (2); Cân (3).
Phương án thí nghiệm
– Tìm hiểu công dụng của từng dụng cụ đã cho.
– Thiết kế phương án thí nghiệm đo độ lớn cảm ứng từ bằng các dụng cụ này.
Tiến hành
Sau đây là một phương án thí nghiệm với các dụng cụ đã cho.
1) Lắp đặt các dụng cụ như Hình 2.6.
Đoạn dây dẫn được cố định theo phương ngang giữa hai cực của nam châm. Dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn từ biến áp nguồn (không thể hiện trong Hình 2.6).
2) Đo và ghi chiều dài l của đoạn dây dẫn nằm ngang trong từ trường theo mẫu Bảng 2. 2.
3) Ấn nút hiệu chỉnh để cân chỉ số “0”.
4) Bật nguồn điện. Đo và ghi cường độ dòng điện l và số chỉ m của cân theo Bảng 2.2.
5) Điều chỉnh biến áp nguồn để có các giá trị khác nhau của cường độ dòng điện 1. Lặp lại bước 4 cho đến khi có ít nhất ba giá trị khác nhau của I và m. Tắt nguồn điện.
Kết quả
Lấy g = 9,8 m/s2
– Tính độ lớn của cảm ứng từ.
– Tính sai số.
– Viết kết quả
\(B = \overline B \pm \Delta B\)
Bảng 2.2 là kết quả thu được trong một lần thí nghiệm với các dụng cụ Hình 2.6.
Hướng dẫn:
Vận dụng công thức tính cảm ứng từ
Lời giải:
– \(\overline F = \frac{{5,7 + 7,6 + 8,8}}{3} = 7.4N\)
\(\overline I = \frac{{0,34 + 0,48 + 0,59}}{3} = 0,47A\)
\(\overline B = \frac{{\overline F }}{{\overline I .l\sin \theta }} = \frac{{7,4}}{{0,47.0,1.\sin 90^\circ }} = 157,45T\)
– Sai số: \(\Delta B = \frac{{\left| {\overline B – {B_1}} \right| + \left| {\overline B – {B_2}} \right| + \left| {\overline B – {B_3}} \right|}}{3} = 0,04\)
– Viết kết quả: \(B = \overline B \pm \Delta B = 157,45 \pm 0,04\)