Bài 1332

Question

Hai thanh kim loại song song , thẳng đứng, một đầu nối với một tụ điện C. Một đoạn dây dẫn AB, độ dài l, khối lượng m, 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 véctơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B} $ vuông góc với mặt phẳng của hai thanh kim loại như hình vẽ. Bỏ qua điện trở trong mạch.
1) Tính gia tốc a của AB và cho biết sự biến đổi năng lượng trong mạch.
2) Bây giờ đặt hai thanh kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm ngang một góc $\alpha $. Độ lớn và chiều của cảm ứng từ $\overrightarrow{B} $ vẫn như cũ. Ban đầu AB được thả từ vị trí cách đầu dưới của thanh kim loại một đoạn d. Tìm thời gian để AB bắt đầu rời khỏi thanh kim loại và vận tốc của AB khi đó.

Chu Đức Anh · Answer 1 · 8/9/2012 2:54:52 PM

1) Lực từ tác dụng lên AB:
        $F=BIl,$ với $I=\frac{\Delta q}{\Delta t}=\frac{C\Delta \xi_C}{\Delta t}=CBl.\frac{\Delta v}{\Delta t}=CBl_a   $
Phương trình chuyển động của AB: $P-F=ma$, suy ra : $a=\frac{mg}{m+CB^2l^2} $.
Khi AB đi xuống, thế năng trọng trường của AB chuyển hóa thành động năng của AB và năng lượng điện trường trong tụ điện.
Khi hai thanh kim loại nghiêng góc $\alpha $ so với mặt phẳng nằm ngang, xét theo phương chuyển động, phương trình chuyển động của AB là:
        $P\sin \alpha -F \sin \alpha =ma $. Suy ra: $a=\frac{mg \sin \alpha }{m+CB^2l^2 \sin \alpha } $
Thời gian khi AB rời khỏi hai thanh kim loại: $d=\frac{at^2}{2} $
        $\rightarrow =\sqrt{\frac{2d}{mg\sin \alpha }(m+CB^2l^2 \sin \alpha ) } $
Vận tốc của AB khi đó bằng: $v=at=\sqrt{\frac{2dmg\sin \alpha }{m+CB^2l^2 \sin \alpha } } $

Bài 1332

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 1332

1 Đáp án

Liên quan

Cảm ứng điện từ - Hiện tượng tự cảm

Lý thuyết liên quan