Thanh đồng MN khối lượng m = 2 g trượt đều không ma sát với vận tốc v = 5 m / s trên hai thanh đồng thẳng đứng song song cách nhau khoảng l = 50 cm, từ trường nằm ngang như hình vẽ, B = 0,2 T. Bỏ qua điện trở các thanh và điện trở tiếp xúc. Cho g = 10 m / s . Độ lớn dòng điện cảm ứng trong thanh là
A. 0,1 A.
B. 0,15 A.
C. 0,2 A.
D. 0,3 A.
Đáp án C
Khi thanh rơi xuống với vận tốc v thì sẽ có suất điện động cảm ứng là: ξ = B v l
Dòng điện cảm ứng tạo ra có chiều sao cho từ trường tạo ra đi ngược lại chiều của B để chống lại sự tăng của từ thông. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực từ F → t hướng lên trên. Dưới sự tác dụng của trọng lực P → , thanh sẽ rơi càng ngày càng nhanh nên l sẽ tăng lên vì I = ξ R = B v l R (v tăng thì I cũng tăng)
Lại có F t = B l I = B 2 l 2 v R nên lực từ cũng sẽ tăng mãi cho đến khi bằng trọng lực P thì nó không tăng được nữa, và thanh sẽ chuyển động đều với v = 5 m / s .
Ta có:
F t = P
⇔ B.l.I=m.g
⇔ B.l. ξ R =m.g
⇔ B.l. B v l R =m.g
⇔ B 2 l 2 v R =m.g
Thay số m = 2 g ; v = 5 m / s ; B = 0 , 2 T ; l = 50 c m = 0 , 5 m ; m = 2 g = 0 , 002 k g ; g = 10 m / s 2
⇒ R = 2 , 5 Ω
⇒ I = B v l R = 0 , 2.5.0 , 5 2 , 5 = 0 , 2 A
