Câu hỏi:

18/08/2021 1,460

Hai thanh ray xA và yB đặt song song, cách nhau 20 cm trên mặt phẳng ngang. Lò xo có độ cứng k = 15 N/m liên kết với một thanh dẫn MN có khối lượng m = 200 g, có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát, luôn vuông góc và tiếp xúc với hai thanh ray. Hệ thống được đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có độ lớn B = 50 T. Tụ điện có điện dung C = 250 µF. Bỏ qua điện trở của hai thanh ray. Kích thích cho thanh MN dao động điều hòa với chu kỳ T. Giá trị của T gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,657 s

B. 0,769 s

C. 1,336 s

D. 0,824 s

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Suất điện động cảm ứng trong thanh dẫn: $e_{c} = B l v$

Điện tích của tụ điện: $q = C . e_{c}$

Cường độ dòng điện: $i = q'$

Lực từ: $F_{t} = iBl$

Lực đàn hồi: $F_{dh} = - kx$

Định luật II Niu-tơn: $F_{dh} + F_{t} = ma$

Phương trình động lực học của dao động điều hòa: $x^{''} + ω^{2} x = 0$

Chu kì dao động: $T = \frac{2 π}{ω}$

Cách giải:

Thanh dẫn MN chuyển động, suất điện động tự cảm trong thanh là: $e_{c} = B l v$

Điện tích của tụ điện là: $q = C . e_{c} = C . Blv$

Cường độ dòng điện chạy qua thanh MN là: $i = = (CBlv)^{'} = CBla$

Lực từ tác dụng lên thanh MN là: $F_{t} = iBl = {CB}^{2} l^{2} a$

Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có: $F_{d h} + F_{t} = m a \Rightarrow - k x + C B^{2} l^{2} a = m a$

$\Rightarrow a . (m - C B^{2} l^{2}) + k x = 0 \Rightarrow x^{''} + \frac{k}{m - C B^{2} l^{2}} x = 0$

→ Thanh MN dao động điều hòa với tần số góc $ω = \sqrt{\frac{k}{m - C B^{2} l^{2}}}$

Chu kì dao động của thanh là:

$T = \frac{2 π}{ω} = 2 π \sqrt{\frac{m - C B^{2} l^{2}}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 2 - {250.10}^{- 6} {.50}^{2} .0, 2^{2}}{15}} \approx 0, 679 (s)$

Chu kì T gần nhất với giá trị 0,657 s

Chọn A

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

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Điện năng truyền tải đi xa thường bị tiêu hao, chủ yếu do tỏa nhiệt trên đường dây. Gọi R là điện trở đường dây, P là công suất được truyền đi, U là điện áp tại nơi phát, cosφ là hệ số công suất của mạch điện thì công suất tỏa nhiệt trên đường dây là

A. $Δ P = R \frac{P^{2}}{{(U \cos φ)}^{2}}$

B. $Δ P = \frac{R {(U \cos φ)}^{2}}{P^{2}}$

C. $Δ P = \frac{R^{2} P}{{(U \cos φ)}^{2}}$

D. $Δ P = R \frac{U^{2}}{{(P \cos φ)}^{2}}$

Lời giải

Phươngpháp:
Công suất tỏa nhiệt trên đường dây tải điện: $Δ P = I^{2} R = \frac{P^{2}}{{(U \cos φ)}^{2}} R$

Cách giải:

Công suất tỏa nhiệt trên đường dây là: $Δ P = \frac{P^{2}}{{(U \cos φ)}^{2}} R$

Chọn A

Câu 2

Đặt điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos ω t$ vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi I₀ là cường độ dòng điện cực đại, U và I là điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng, u và i là giá trị tức thời. Hệ thức nào sau đây sai?

A. $\frac{U}{U_{0}} + \frac{I}{I_{0}} = \sqrt{2}$

B. $\frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} + \frac{i^{2}}{I_{0}^{2}} = 1$

C. $\frac{u}{U} - \frac{i}{I} = 0$

D. $\frac{u}{U_{0}} - \frac{i}{I_{0}} = 0$

Lời giải

Phương pháp:

Đoạn mạch chứa điện trở thuần, điện áp cùng pha với cường độ dòng điện

Cách giải:

Đoạn mạch chứa điện trở thuần → điện áp cùng pha với cường độ dòng điện

Hệ thức không đúng là: $\frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} + \frac{i^{2}}{I_{0}^{2}} = 1$

Chọn B

Câu 3

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{3} \cos (120 π t) V$ là

A. $200 \sqrt{6} V$

B. $200 V$

C. $100 \sqrt{3} V$

D. $100 \sqrt{6} V$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: $u = U_{0} \cos (100 π t - \frac{π}{6})$ và $i = I_{0} \cos (100 π t + \frac{π}{4})$ . Mạch điện gồm

A. Hai phần tử là R và C với R = Z_C

B. Hai phần tử là R và L

C. Hai phần tử là R và C

D. Hai phần tử là L và C

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Một cây cầu bắc ngang qua sông Phô-tan-ka ở thành phố Xanh Pê-téc-bua (Nga) được thiết kế xây dựng đủ vững chắc, có thể cho cùng lúc 300 người đi qua mà cầu không sập. Năm 1906 có một trung đội bộ binh gồm 36 người đi đều bước qua cây cầu làm cho cây cầu gãy. Sự cố gãy cầu là do

A. Dao động tuần hoàn của cầu

B. Xảy ra cộng hưởng cơ ở cầu

C. Cầu không chịu được tải trọng

D. Dao động tắt dần của cây cầu

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Để có hiện tượng sóng dừng trên dây một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do, thì chiều dài l của sợi dây phải thỏa mãn điều kiện

A. $l = k \frac{λ}{2} (k \in N^{*})$

B. $l = (2 k + 1) \frac{λ}{2} (k \in N)$

C. $l = (2 k + 1) \frac{λ}{4} (k \in N) .$

D. $l = k \frac{λ}{4} (k \in N^{*})$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Một bóng đèn sợi tóc có ghi 220 V – 100 W được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1 giờ là

A. 100 Wh

B. 110 Wh

C. 220000 J

D. 36000 J

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều u=2003cos(120πt) V là

Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: u=U0cos100πt−π6 và i=I0cos100πt+π4. Mạch điện gồm

Để có hiện tượng sóng dừng trên dây một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do, thì chiều dài l của sợi dây phải thỏa mãn điều kiện

Một bóng đèn sợi tóc có ghi 220 V – 100 W được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1 giờ là

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{3} \cos (120 π t) V$ là