Cảm ứng từ của dòng điện tròn đặt trong không khí được xác định bởi biểu thức: $B = 2\pi {.10^{ - 7}}\frac{I}{R}$

A – sai vì : Tương tác giữa hai dòng điện là tương tác từ

B – đúng

C – sai vì : Xung quanh điện tích đứng yên chỉ tồn tại điện trường mà không tồn tại từ trường

D – sai vì: Đi qua mỗi điểm trong từ trường chỉ có một đường sức từ.

A, C, D - đúng

B - sai vì lực từ tác dụng lên mọi phần của đoạn dây

Cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây được xác định bởi biểu thức: $B = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{N}{l}I$

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

=> Chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện phụ thuộc vào chiều dòng điện và chiều cảm ứng từ

=> Khi thay đổi chiều của dòng điện hoặc cảm ứng từ thì chiều của lực từ sẽ thay đổi

Chiều của lực từ không phụ thuộc vào độ lớn của cường độ dòng điện

=> Phương án C - sai

Để phát hiện ra từ trường tồn tại trong một khoảng không gian người ta sử dụng một kim nam châm như hình:

A, B, D - đúng

C - sai vì Hai dòng điện thẳng song song ngược chiều thì đẩy nhau, cùng chiều hút nhau

Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện chuyển động. Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó

Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện: $F = BIl{\rm{sin}}\alpha$

=> Góc tạo bởi $\overrightarrow B$ và chiều dòng điện:

$\begin{array}{l}\sin \alpha  = \dfrac{F}{{BIl}} = \dfrac{{2,5\sqrt 3 }}{{{{5.10}^{ - 2}}.10.10}} = \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}\\ \Rightarrow \alpha  = {60^0}\end{array}$

+ Gọi $\overrightarrow {{B_1}} ,\overrightarrow {{B_2}}$ lần lượt là cảm ứng từ gây bởi phần dòng điện thẳng dài và phần dòng điện tròn tại tâm O

+ Dựa vào quy tắc nắm bàn tay phải, ta suy ra véc tơ $\overrightarrow {{B_1}}$ có chiều từ trong ra, véc tơ $\overrightarrow {{B_2}}$ có chiều hướng vào trong

Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}{B_1} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{R}\\{B_2} = 2\pi {.10^{ - 7}}\dfrac{I}{R}\end{array} \right.$

Cảm ứng từ tổng hợp tại O: $\overrightarrow B  = \overrightarrow {{B_1}}  + \overrightarrow {{B_2}}$

Vì $\overrightarrow {{B_1}}  \uparrow  \downarrow \overrightarrow {{B_2}}  \Rightarrow B = \left| {{B_1} - {B_2}} \right|$

 Ta có ${B_2} > {B_1} \Rightarrow \overrightarrow B$ có chiều là chiều của $\overrightarrow {{B_2}}$ và có độ lớn:

$\begin{array}{l}B = {B_2} - {B_1} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{R}\left( {\pi  - 1} \right)\\ = {2.10^{ - 7}}\dfrac{3}{{1,{{5.10}^{ - 2}}}}\left( {\pi  - 1} \right)\\ \approx 8,{57.10^{ - 5}}T\end{array}$

+ Gọi N – số vòng dây phải cuốn trên ống dây

Ta có, đường kính của dây cuốn chính là bề dày một vòng cuốn

=> Để cuốn hết chiều dài ống dây $l$ thì phải cần N vòng cuốn, nên ta có:

$Nd = l \Rightarrow \dfrac{N}{l} = \dfrac{1}{d} = \dfrac{1}{{2R}}$

=> mật độ vòng dây: $n = \dfrac{1}{{2R}} = \dfrac{1}{{2.0,{{5.10}^{ - 3}}}} = 1000$ (vòng/m)

+ Ta có: Cảm ứng từ $B = 4\pi {.10^{ - 7}}nI = 4\pi {.10^{ - 7}}.1000.5 = 6,{28.10^{ - 3}}T$

- Xác định lực từ do dòng I₂, I₃ tác dụng lên I₁ ta có:

Ta có:

+ ${F_{21}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{{{r_{21}}}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{10.20}}{{0,04}} = {10^{ - 3}}A$

+ ${F_{31}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_3}{I_1}}}{{{r_{31}}}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{10.20}}{{0,04 + 0,04}} = {5.10^{ - 4}}A$

Lực từ tác dụng lên 1m chiều dài của I₁ có giá trị là:

$F = {F_{21}} - {F_{31}} = {10^{ - 3}} - {5.10^{ - 4}} = {5.10^{ - 4}}N$