Một thanh nhôm MN, khối lượng 0,20 kg chuyển động trong từ trường đều và luôn tiếp xúc với hai thanh ray đặt song song cách nhau 1,6 m nằm ngang, nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Từ trường ngược hướng với trọng lực, có độ lớn B = 0,05 T. Hệ số ma sát trượt giữa thanh nhôm MN và hai thanh ray là m = 0,40. Lấy g = 10 m/s². Bỏ qua hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi cho dòng điện 12 A chạy qua thanh thì nó chuyển động nhanh dần đều với gia tốc bằng

Đáp án đúng là C

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với sin của góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ.

Đáp án đúng là C

Các lực tác dụng lên đoạn dây có dòng điện chạy qua bao gồm:

+ Trọng lực \(\overrightarrow {\rm{P}} \) hướng thẳng đứng xuống dưới: \({\rm{P}} = {\rm{mg}}.\)

+ Lực từ \(\overrightarrow {\rm{F}} \) nằm ngang theo quy tắc bàn tay trái: \({\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \sin (\overrightarrow {\rm{B}} ,\vec \ell ).\)

+ Hai lực căng dây (hướng dọc theo các dây), có hợp lực \(\overrightarrow {\rm{T}} .\)

Vậy hợp lực tác dụng lên đoạn dây là: $\overrightarrow{{\text{F}}_{\text{hl}}}=\overrightarrow{\text{P}}+\overrightarrow{\text{F}}+\overrightarrow{\text{T}}$

Để đoạn dây cân bằng thì \(\overrightarrow {{{\rm{F}}_{{\rm{hl}}}}} = 0 \Rightarrow \overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} + \overrightarrow {\rm{T}} = 0 \Rightarrow (\overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} ) = - \overrightarrow {\rm{T}} \)

Ta có: $\tan \alpha =\frac{\text{F}}{\text{P}}\stackrel{(\overrightarrow{\text{B}},\overline{\mathcal{l}})=90°}{\to }\tan \alpha =\frac{\text{BI}\mathcal{l}}{\text{mg}}=\frac{2.0,05.0,5}{0,005.10}=1\Rightarrow \alpha ={45}^{°}$.