Bài 4066

Question

Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng, một đầu nối với một tụ điện C. Một đoạn dây dẫn MN, 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 hai thanh kim loại. Bỏ qua điện trở mạch.
1) Tính gia tốc a của MN và 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} $ vân như cũ. Ban đầu MN được thả từ vị trí cách đầu dưới của kim loaki một đoạna. Tìm thời gian để MN bắt đầu rời khỏi thanh kim loại và vận tốc của MN khi đó.

Đức Vỹ · Answer 1 · 9/10/2012 10:26:37 AM

1) Khi đoạn dây dẫn MN bắt đầu trượt, trong mạch giới hạn bởi MN và hai thanh kim loại xuất hiện suất điện động cảm ứng. Lực từ tác dụng lên MN là : $F=BIl$, trong đó :
           $I=\frac{\Delta q}{\Delta t} =\frac{C\Delta e_C}{\Delta t} =CBl\frac{\Delta v}{\Delta t}=CBla $
Phương trình chuyển động MN :
           $P-F=ma\Rightarrow a=\frac{mg}{m+CB^2l^2} $
Khi MN đi xuống, thế năng trọng trường của AB chuyển hoá thành động năng của MN và năng lượng điện trường trong tụ điện.
2) 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 MN rời khỏi hai thanh kim loại : $d=\frac{at^2}{2} $
Hay $t=\sqrt{\frac{2d}{mg\sin \alpha } (m+CB^2l^2\sin \alpha )} $
Vận tốc của MN khi đó bằng :
           $v=at=\sqrt{\frac{2dmg\sin\alpha }{m+CB^2l^2\sin\alpha } } $

Bài 4066

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 4066

1 Đáp án

Liên quan

Từ Trường - Khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều

Từ Trường - Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Lực Lo-ren-xơ

Lý thuyết liên quan