Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Khi thanh MN chuyển động sang phải thì thanh MN đóng vai trò như nguồn điện với cực âm ở N, cực dương ở M.
Suất điện động do thanh MN tạo ra là
ξ ' = B l v = 0 , 4.0 , 4.2 = 0 , 32 V .
Dòng điện chạy qua mạch bằng
ξ ' = B l v = 0 , 4.0 , 4.2 = 0 , 32 V .
Đáp án C
Khi thanh AB đi xuống thì thanh AB đóng vai trò như một nguồn điện với cực âm ở B, cực dương ở A.
Dòng điện cảm ứng tạo ra có chiều như hình vẽ sao cho từ trường tạo ra đi ngược lại chiều của để chống lại sự tăng của từ thông. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực từ hướng lên trên. Dưới sự tác dụng của trọng lực , thanh sẽ rơi càng ngày càng nhanh nên I sẽ tăng lên lực từ cũng sẽ tăng mãi cho đến khi bằng trọng lực thì nó không tăng được nữa, và thanh sẽ chuyển động đều với vận tốc .
Khi đó : F t = P ⇒ B I l = m g
⇒ I = m g B l = 0 , 01.10 1.0 , 2 = 0 , 5 A .
Suất điện động do thanh AB tạo ra là
ξ ' = B l v = 1.0 , 2.1 = 0 , 2 V .
ta có:
I = ξ ' + ξ r + R ⇒ ξ = I . r + R − ξ ' = 0 , 5. 2 + 0 , 2 − 0 , 2 = 0 , 9 V .
Đáp án C
Khi thanh chuyển động với vận tốc thì sẽ có suất điện động cảm ứng là: ξ = B v l
Thay số: B = 0 , 4 T ; v = 6 m / s ; l = 20 c m = 0 , 2 m
⇒ ξ = 0 , 4.6.0 , 2 = 0 , 48 V .
Vậy cường độ dòng điện cảm ứng qua R là: I = ξ R = 0 , 48 1 , 5 = 0 , 32 A
Khi thanh MN chuyển động với vận tốc v thì dòng điện cảm ứng xuất hiện trên thanh theo chiều từ M đến N.
Suất điện động cảm ứng trong mạch: e C = B . v . l
Cường độ dòng điện cảm ứng: I = e C R = B . v . l R
Lực từ tác dụng lên thanh MN hướng ngược chiều với v → và có độ lớn:
F t = B . I . l = B 2 . l 2 . v R
a) Do thanh MN chuyển động đều nên lực kéo tác dụng lên thanh cân bằng với lực từ tác dụng lên thanh.
Công suất của lực kéo: P k = F . v = F t . v = B 2 . l 2 . v 2 R = 0 , 5 2 . 0 , 5 2 . 2 2 0 , 5 = 0 , 5 ( W ) .
Công suất tỏa nhiệt trên thanh MN: P t n = I 2 . R = B 2 . l 2 . v 2 R bằng công của lực kéo.
b) Sau khi ngừng tác dụng lực, thanh chỉ còn chịu tác dụng của lực từ. Độ lớn trung bình của lực này là: F = F t 2 = B 2 . l 2 . v 2 R
Sau đó thanh này trượt thêm một đoạn đường s thì lực này thực hiện được một công: A = F . s = B 2 . l 2 . v . s 2 R
Công này là công cản và đúng bằng độ biến thiên động năng của thanh nên:
- B 2 . l 2 . v . s 2 R = 0 - 1 2 . m v 2 ⇒ s = m v . R B 2 . I 2 = 0 , 005 . 2 . 0 , 5 0 , 5 2 . 0 , 5 2 = 0 , 08 ( m ) .
a) Cường độ và chiều dòng điện trong mạch, hệ số ma sát giữa MN và ray
Dưới tác dụng của lực từ, thanh MN chuyển động từ trái sang phải (theo chiều từ B đến M), trên thanh MN sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng:
e C = B.l.v = 0,1.0,2.10 = 0,2 (V).
Cường độ dòng điện trong mạch: I = E - e C r = 12 - 0 , 2 0 , 5 = 2 ( A ) .
Dòng điện này có chiều từ B đến A (chạy qua thanh theo chiều từ N đến M).
Vì thanh trượt đều nên: F = F m s h a y B . I . l = μ . m . g ⇒ μ = B . I . l m g = 0 , 1 . 2 . 0 , 2 0 , 01 . 10 = 0 , 4
b) Chiều, vận tốc, độ lớn lực kéo thanh
Để dòng điện trong thanh MN chạy theo chiều từ N đến M thì theo qui tắc bàn tay trái, thanh MN phải trượt sang phải (theo chiều từ A đến N hay B đến M).
Ta có: I = E - e C r = E - B . l . v r ⇒ v = E - I . r B . l = 1 , 2 - 1 , 9 . 0 , 5 0 , 1 . 0 , 2 = 15 ( m / s ) .
Lực kéo tác dụng lên thanh MN:
F k = F m s - F t = μ . m . g + B . l . v = 0 , 4 . 0 , 01 . 10 - 0 , 1 . 1 , 8 . 0 , 2 = 4 . 10 - 3 ( N ) .
a) Do thanh đi xuống nên từ thông qua mạch tăng.
Áp dụng định luật Lenxơ, dòng điện cảm ứng sinh ra véc tơ cảm ứng từ cảm ứng B C → ngược chiều với B → .
Áp dụng qui tắc nắm bàn tay phải, ta thấy dòng điện cảm ứng chạy qua R có chiều từ A đến B.
b) Ngay sau khi buông thì thanh AB chỉ chịu tác dụng của trọng lực P = mg nên thanh chuyển động nhanh dần do đó v tăng dần.
Sau đó trong mạch xuất hiện dòng điện I nên thanh AB chịu thêm tác dụng của lực từ F = B.I.l có hướng đi lên.
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch là: e C = B . l . v
Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I = e C R + r = B . l . v R + r .
Lực từ tác dụng lên thanh: F = B . I . l = B 2 . l 2 . v R + r hướng thẳng đứng lên trên.
Vì v tăng dần nên F tăng dần cho đến lúc F = P thì thanh chuyển động thẳng đều.
Khi thanh chuyển động đều thì: B 2 . l 2 . v R + r = m . g
⇒ v = ( R + r ) . m g B 2 . l 2 = 0 , 5 + 0 , 5 . 2 . 9 , 8 0 , 2 2 . 0 , 14 2 = 25 ( m / s ) .
Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh lúc đó:
U A B = I . R = B . l . v R + r . R = 0 , 2 . 0 , 14 . 25 0 , 5 + 0 , 5 . 0 , 5 = 0 , 35 ( V ) .
c) Khi để nghiêng hai thanh kim loại một góc a so với mặt phẳng ngang
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch lúc này là:
e C = B . cos 90 ° - α . l . v = B . l . v . sin α .
Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I = e C R + r = B . l . v . sin α R + r
Lực từ tác dụng lên thanh: F = B . sin α . I . l = B 2 . l 2 . v . ( sin α ) 2 R + r hướng lên dọc theo hai thanh song song.
Khi lực từ cân bằng với thành phần của trọng lực hướng dọc theo hai thanh song song là m.g.sina thì thanh chuyển động đều.
Khi đó ta có: B 2 . l 2 . v . sin 2 ( α ) R + r = m . g . sin α
⇒ v = ( R + r ) . m . g B 2 . l 2 . sin α = ( 0 , 5 + 0 , 5 ) . 2 . 10 - 3 . 9 , 8 0 , 2 2 . 0 , 14 2 . 0 , 87 = 28 , 7 ( m / s )
Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó là:
U A B = I . R = B . l . v . sin α R + r . R = 0 , 2 . 0 , 14 , 28 , 7 . 0 , 87 0 , 5 + 0 , 5 . 0 , 5 = 0 , 35 ( V ) .
Đáp án D
Khi thanh BC chuyển động về phía thì thanh BC đóng vai trò như một nguồn điện với cực âm ở C, cực dương ở B.
Ta vẽ lại mạch điện như sau:
Suất điện động do thanh BC tạo ra là
ξ = B l v = 0 , 5.0 , 2.20 = 2 V .
Cường độ dòng điện chạy qua thanh BC là
I = ξ R 1 . R 2 R 1 + R 2 = 2 2.4 2 + 4 = 1 , 5 A .