Câu hỏi:

12/07/2024 7,985

Trong một mặt phẳng nghiêng góc a so với mặt phẳng nằm ngang, có 2 thanh kim loại cố định song song cách nhau một khoảng l, nối với nhau bằng một điện trở R; tất cả được đặt trong một từ trường đều không đổi B vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh và hướng lên phía trên (như hình vẽ).
Một thanh kim loại MN, có khối lượng m, có thể trượt không ma sát trên hai thanh kia và luôn luôn vuông góc với chúng. Điện trở của các thanh không đáng kể. Người ta thả cho thanh MN trượt không có vận tốc ban đầu.
a) Mô tả hiện tượng và giải thích tại sao vận tốc v của MN chỉ tăng tới giá trị cực đại $v_{m a x}$ . Tính $v_{m a x}$ (giả thiết hai thanh song song có chiều dài đủ lớn).
b) Thay điện trở bằng một tụ điện có điện dung C. Chứng minh rằng lực cản chuyển động tỉ lệ với gia tốc a của thanh. Tính gia tốc này. Cho gia tốc trọng trường bằng g.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Sử dụng máy tính cầm tay FX570ES để giải một số bài tập Vật Lí 11 !!

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025).

Tải ngay

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

a) Mô tả hiện tượng và giải thích

Khi thanh MN trượt xuống dưới tác dụng của trọng lực, từ thông qua diện tích MRN biến thiên, trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng $e_{C} = B . l . v$ ; với v là vận tốc trượt của thanh; dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M và có cường độ:

$I = \frac{e_{C}}{R} = \frac{B . v . l}{R}$

Thanh chịu tác dụng của các lực:

Lực từ $F = B . I . l = \frac{B^{2} . l^{2} . v}{R}$ và trọng lực P = m.g.

Khi lực từ còn nhỏ hơn thành phân của trong lực trên mặt phẳng nghiêng P.sina thì thanh chuyển động nhanh dần, vân tốc v tăng và lực từ F tăng.

Khi lực từ cân bằng với thành phần của trọng lực trên mặt phẳng nghiêng thì vật chuyển động đều và vận tốc thanh đạt được lúc đó là cực đại.

Tính vận tốc cực đại đó

Ta có: $F = \frac{B^{2} . l^{2} . v_{m a x}}{R} = m . g . \sin (α) \Rightarrow v_{m a x} = \frac{R . m . g . \sin (α)}{B^{2} . l^{2}}$

b) Thay điện trở bằng một tụ điện có điện dung C

Dòng cảm ứng nạp điện vào tụ.

Điện tích tức thời của tụ: $q = C . e_{C}$

Lực cản $F = i . B . l = \frac{d q}{d t} . B . l = C . B . l . B . l . \frac{d v}{d t} = C . B^{2} . l^{2} . a$

Vậy F tỉ lệ với a.

Tính a:

Phương trình chuyển động của thanh: $m . g . \sin (α) - C . B^{2} . l^{2} . a = m . a$

$\Rightarrow a = \frac{m . g . \sin (α)}{C . B^{2} . l^{2} + m} < g . \sin (α) .$

Gia tốc a nhỏ hơn gia tốc trượt khi không có từ trường B, và phụ thuộc vào khối lượng m.

Nhà sách VIETJACK:

Xem thêm kho sách »

Sách - Sổ tay kiến thức trọng tâm Vật lí 11 VietJack - Sách 2025 theo chương trình mới cho 2k8

Đã bán 211

₫ 119.000 ₫ 45.000

Hà Nội

Trọng tâm Hóa học 11 dùng cho cả 3 bộ sách Kết nối, Cánh diều, Chân trời sáng tạo VietJack - Sách 2025

Đã bán 244

₫ 136.000 ₫ 58.000

Hà Nội

Sách lớp 11 - Trọng tâm Toán, Lý, Hóa, Sử, Địa lớp 11 3 bộ sách KNTT, CTST, CD VietJack

Đã bán 1k

₫ 104.000 ₫ 52.000

Hà Nội

Sách lớp 10 - Combo Trọng tâm Toán, Văn, Anh và Lí, Hóa, Sinh cho cả 3 bộ KNTT, CD, CTST VietJack

Đã bán 218

₫ 130.000 ₫ 75.000

Hà Nội

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Một dây dẫn được uốn thành một khung dây có dạng hình tam giác vuông ABC như hình vẽ.
Đặt khung dây vào trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ $\vec{B}$ song song với cạnh AC. Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ. Cho AB = 8 cm, AC = 6 cm, $B = 5 . 10^{- 3} T$ , I = 5 A. Tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây.

Xem đáp án » 12/07/2024 65,730

Câu 2:

Cho một khung dây hình chử nhật ABCD có AB = 10 cm; BC = 20 cm, có dòng điện I = 4A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây như hình vẽ.
Biết B = 0,04 T. Xác định các véc tơ lực từ do từ trường đều tác dụng lên các cạnh của khung dây.

Xem đáp án » 12/07/2024 44,432

Câu 3:

Cho hệ thống như hình vẽ.
Thanh kim loại MN = l = 20 cm, khối lượng m = 10 g, $\vec{B}$ vuông góc với khung dây dẫn và có độ lớn B = 0,1 T, nguồn có suất điện động E = 1,2 V, điện trở trong $r = 0, 5 Ω$ . Do lực điện từ và ma sát, thanh MN trượt đều với vận tốc v = 10 m/s. Bỏ qua điện trở của thanh ray và các nơi tiếp xúc.
a) Tính cường độ dòng điện, xác định chiều dòng điện trong mạch và hệ số ma sát giữa MN và ray.
b) Muốn cho dòng điện trong MN chạy từ N đến M, cường độ 1,8 A thì phải kéo MN trượt theo chiều nào? Vận tốc và lực kéo bằng bao nhiêu?

Xem đáp án » 12/07/2024 36,749

Câu 4:

Một dây dẫn cứng có điện trở không đáng kể, được uốn thành khung phẳng ABCD nằm trong mặt phẳng nằm ngang, cạnh BA và CD đủ dài, song song nhau, cách nhau một khoảng l = 50 cm. Khung được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T, đường sức từ hướng vuông góc với mặt phẳng của khung (như hình vẽ).
Thanh kim loại MN có điện trở R = 0,5 W có thể trượt không ma sát dọc theo hai cạnh AB và CD.
a) Tính công suất cơ cần thiết để kéo thanh MN trượt đều với vận tốc v = 2 m/s dọc theo các thanh AB và CD. So sánh công suất này với công suất tỏa nhiệt trên thanh MN.
b) Thanh MN đang trượt đều thì ngừng tác dụng lực. Sau đó thanh còn có thể trượt thêm được đoạn đường bao nhiêu nếu khối lượng của thanh là m = 5 g?

Xem đáp án » 12/07/2024 32,359

Câu 5:

Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB = 15 cm; BC = 25 cm, có dòng điện I = 5A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây và hướng từ ngoài vào trong như hình vẽ.
Biết B = 0,02T. Xác định các véc tơ lực từ do từ trường đều tác dụng lên các cạnh của khung dây.

Xem đáp án » 12/07/2024 28,504

Câu 6:

Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn, bán kính $R = 20 c m$ như hình vẽ.

Xem đáp án » 13/07/2024 25,076

Câu 7:

Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở không đáng kể, một đầu nối vào điện trở $R = 0, 5 Ω$ . Một đoạn dây dẫn AB có độ dài l=14 cm, có khối lượng m=2g, điện trở $r = 0, 5 Ω$ tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không ma sát xuống dưới và luôn luôn vuông góc với hai thanh kim loại đó.
Toàn bộ hệ thống đặt trong một từ trường đều có hướng vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh kim loại và cảm ứng từ có độ lớn B=0,2T. Lấy $g = 9, 8 m / s^{2}$
a) Xác định chiều dòng điện qua R.
b) Chứng minh rằng lúc đầu thanh AB chuyển động nhanh dần, sau một thời gian chuyển động trở thành chuyển động đều. Tính vận tốc chuyển động đều ấy và tính $U_{A B}$ .

Xem đáp án » 12/07/2024 20,469

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Siêu tiết kiệm - Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua

Nhà sách VIETJACK:

Bình luận

Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn, bán kính R=20cm như hình vẽ.

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn, bán kính $R = 20 c m$ như hình vẽ.