Có hai thanh ray song song, cách nhau 1m, đặt trong mặt phẳng nghiêng nằm trong từ trường đều có B=0,05T. Góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng và mặt phẳng nằm ngang bằng 30 độ như hình vẽ. Các đường sức từ có phương thẳng đứng và có chiều hướng từ trên xuống dưới. Một thanh nhôm khối lượng 0,16kg trượt không ma sát trên hai thanh ray xuống dưới với vận tốc không đổi. Biết khi thanh nhôm chuyển động, nó vẫn luôn nằm ngang và cường độ dòng điện trong thanh nhôm không đổi bằng I. Lấy g = 10 m/s 2 . Đầu M của thành nhôm nối với cực?
A. Dương của nguồn điện và I=18,5A.
B. Âm của nguồn điện và I=18,5A.
C. Dương của nguồn điện và I=12,5A.
D. Âm của nguồn điện và I=12,5A.
Thanh chịu tác dụng của ba lực: trọng lực P, phản lực Q, lực từ F.
Vì vận tốc của thanh không đổi nên các lực tác dụng lên thanh cân bằng nhau. Muốn vậy, F phải hướng lên. Theo quy tắc bàn tay trái, dòng điện chạy qua thanh nhôm hướng từ M đến N tức là M nối với cực dương của nguồn điện.
Chiếu đẳng thức véc tơ: P → + Q → + F → = 0 → lên mặt phẳng nghiêng (chọn chiều dương hướng xuống): P cos 90 0 − α − F cos α = 0
⇒ m g sin α − I I l cos α = 0 ⇒ I = m g tan α B I
⇒ I = 0 , 16.10 tan 30 0 0 , 05.1 = 18 , 475 A
Chọn A.
