Thanh kim loại CD chiều dài l = 20cm khối lượng m = 100g đặt vuông góc với 2 thanh ray song song nằm ngang và nối với nguồn điện như hình vẽ. Hệ thống đặt trong từ trường đều B → hướng thẳng đứng từ trên xuống, B = 0,2 T. Hệ số ma sát giữa CD và thanh ray là m = 0,1. Bỏ qua điện trở của các thanh ray, điện trở tại nơi tiếp xúc và dòng điện cảm ứng trong mạch. Biết thanh CD trượt sang trái với gia tốc a = 3 m / s 2 .Nâng 2 đầu A, B của ray lên sao cho ray hợp với mặt ngang góc 30 độ để thanh bắt đầu trượt với vận tốc ban đầu bằng không. Độ lớn gia tốc chuyển động của thanh gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 1 m / s 2
B. 0 , 2 m / s 2
C. 2 m / s 2
D. 0 , 5 m / s 2
Định luật II Niu-tơn: N → + P → + F → + F m s → = m a →
Chọn hệ trục Oxy như hình. Chiếu (*) lên Ox và Oy có:
O x : P sin α − F cos α − F m s = m a O y : N − P cos α − F sin α = 0 ⇒ N = P cos α + F sin α
Mà: F m s = μ N = μ P cos α + F sin α
Lại có: F = B . I . l ⇒ F m s = μ N = μ P cos α + B . I . l sin α
Vậy: P sin α − B . I . l cos α − μ P cos α + B . I . l sin α = m a
⇒ a = P sin α − B . I . l cos α − μ P cos α + B . I . l sin α m = 0 , 47 m / s 2
Chọn D
