Hai thanh kim loại đặt song song thẳng đứng, điện trở không đáng kể, hai đầu trên được khép kín bằng một nguồn điện có suất điện động ξ và điện trở trong r = 0,2 Ω . Một đoạn dây dẫn AB có khối lượng m = 10 g, dài l = 20 cm, điện trở R = 2 Ω, trượt không ma sát theo hai thanh kim loại đó (AB luôn luôn vuông góc với từ trường đều, có B = 1 T). Nguồn điện phải có suất điện động bằng bao nhiêu để AB đi xuống với vận tốc 1 m / s ?
A. 1,2 V.
B. 1,8 V.
C. 0,9 V.
D. 3,6 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 .
