Câu hỏi:
12/07/2024 6,223Trong 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 . Tính (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.
Câu hỏi trong đề:
Sử dụng máy tính cầm tay FX570ES để giải một số bài tập Vật Lí 11 !!
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
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 ; với v là vận tốc trượt của thanh; dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M và có cường độ:
Thanh chịu tác dụng của các lực:
Lực từ 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:
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:
Lực cản
Vậy F tỉ lệ với a.
Tính a:
Phương trình chuyển động của thanh:
Gia tốc a nhỏ hơn gia tốc trượt khi không có từ trường B, và phụ thuộc vào khối lượng m.
Nhà sách VIETJACK:
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 song song với cạnh AC. Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ. Cho AB = 8 cm, AC = 6 cm, , I = 5 A. Tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây.
Xem đáp án »
12/07/2024
28,949
Câu 2:
Cho hệ thống như hình vẽ.
Thanh kim loại MN = l = 20 cm, khối lượng m = 10 g, 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 . 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
24,821
Câu 3:
Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn, bán kính như hình vẽ.
Xem đáp án »
13/07/2024
21,071
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
18,647
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
18,572
Câu 6:
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
15,922
Câu 7:
Hai thanh ray có điện trở không đáng kể được đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng l trên mặt phẳng nằm ngang. Hai đầu của hai thanh được nối với nhau bằng điện trở R. Một thanh kim loại có chiều dài cũng bằng l, khối lượng m, điện trở r, đặt vuông góc và tiếp xúc với hai thanh.
Hệ thống đặt trong một từ trường đều với véc tơ cảm ứng từ có phương thẳng đứng. Kéo cho thanh chuyển động đều với vận tốc v.
a) Tìm cường độ dòng điện qua thanh và hiệu điện thế giữa hai đầu thanh.
b) Tìm lực kéo nếu hệ số ma sát giữa thanh với ray là .
Xem đáp án »
12/07/2024
12,441
về câu hỏi!