Question

Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở không đáng kể, một đầu nối vào điện trở  R = 0,5 Ω . Một đoạn dây dẫn AB, độ dài  l = 14 c m , khối lượng  m = 2 g , điện trở  r = 0,5 Ω  tì vào hai thanh kim loại tự do trượt không ma sát xuống dưới và luôn luôn vuông góc với hai thanh kim loại đó. Toàn bộ hệ thống đặt trong một từ trường đều có hướng vuông góc với mặt phẳng hai thanh kim loại có cảm ứng từ  B = 0,2 T . Lấy  g = 9,8 m / s 2 . Sau một thời gian chuyển động trở thành chuyển động đều. Tính vận tốc chuyển động đều ấy

A. 2m/s

B. 40m/s

C. 15m/s

D. 25m/s

Answer 1

Đáp án D

Ngay sau khi buông thì thanh AB chỉ chịu tác dụng của trọng lực P=mg nên thanh chuyển động nhanh dần  →  v tăng dần

Đồng thời, do sau đó trong mạch xuất hiện dòng điện I nên thanh AB chịu thêm tác dụng của lực từ  F   =   B I I có hướng đi lên

Mặt khác, suất điện động xuất hiện trong AB là:

e = Δ Φ Δ t = B l v nên  I = e R + r = B l v R + r ⇒ F = B 2 l 2 v R + r

Cho nên khi v tăng dần thì F tăng dần  →  tồn tại thời điểm mà F=P. Khi đó thanh chuyển động thẳng đều.

Khi thanh chuyển động đều thì:

F = m g ⇒ B 2 l 2 v R + r = m g ⇒ v = R + r m g B 2 l 2 = 0,5 + 0,5 .2.10 − 3 .9,8 0,2 2 .0,14 2 = 25 m / s