Tính v max (giả thiết hai thanh song song có chiều dài đủ lớn). Chứng minh rằng lực cản chuyển động tỉ lệ với gia tốc a của thanh. Tính gia tốc này. Gia tốc của trọng trường bằng g.. v[r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP TÍNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TRONG ĐOẠN DÂY CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
+ Suất điện động cảm ứng trong khung dây có N vòng:
+ Dòng điện cảm ứng chạy trong dây dẫn có điện trở R:
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Trên một mặt phẳng nghiêng góc αα so với mặt phẳng ngang có hai dây dẫn thẳng song song điện trở không đáng kể nằm dọc theo đường dốc chính của mặt phẳng nghiêng ấy Đầu trên
của hai dây dẫn nối với điện trở R Một thanh kim loại MN=l, điện trở r, khối lượng m, đặt
vuông góc với hai dây dẫn nói trên, trượt không ma sát trên hai dây dẫn ấy Mạch điện đặt
trong từ trường đều, cảm ứng từ B có phương thẳng đứng và hướng lên
a) Thanh trượt xuống dốc, xác định chiều của dòng điện cảm ứng chạy qua R?
b) Chứng minh rằng ngay lúc đầu thanh kim loại chuyển động nhanh dần đến một lúc chuyển
động với vận tốc không đổi Tính giá trị vận tốc không đổi ấy?
Trang 2Giải
a) Thanh chạy xuống dốc thì từ thông tăng Dòng điện cảm ứng sẽ có xu hướng tạo ra từ
trường ngược lại để chống lại sự tăng của từ thông
Theo như hình vẽ trong bài thì dòng cảm ứng sẽ có chiều kim đồng hồ
b) Ban đầu thanh giống như trượt trên mặt phẳng nghiêng nên sẽ chuyển động nhanh dần đều Sau đó vì có dòng điện cảm ứng nên sẽ có lực từ tác dụng làm thanh chuyển động chậm lại,
đến khi lực từ cân bằng với thành
phần song song mặt phẳng nghiêng của trọng lực thì thanh sẽ chuyển động đều
Giả sử ở 1 thời điểm nào đó Thanh có vận tốc v Suất điện động cảm ứng lúc đó là:
ΔΦ
Δ
t
Dòng điện cảm ứng:
E Blv
I
R r R r
Lực từ tác dụng vào thanh:
2 2
B l v
F IlB
R r
+ Hợp lực tác dụng vào thanh:
dv mgsin F ma m
dt
Hay:
2 2
B l v dv
Nhìn vào phương trình trên ta thấy:
+ Ban đầu khi v chưa đủ lớn thì vế trái dương nên vế phải cũng dương, tức là v tăng dần
+ Khi v đạt 1 giá trị nào đó thì vế trái bằng 0 Khi đó thanh chuyển động đều
2 2
2 2
0
+
3 BÀI TẬP VẬN DỤNG
Trang 3Bài 1: Trong một mặt phẳng nghiêng góc α so với mặt phẳng nằm ngang, có hai thanh kim loại
cố định, song song cách nhau một khoảng l, nối với nhau bằng điện trở R Một thanh kim loại
MN, có khối lượng m, có thể trượt không ma sát trên hai thanh kia và luôn vuông góc với
chúng Điện trở các thanh không đáng kể Có một từ trường đều không đổi B vuông góc với
mặt phẳng các thanh và hướng lên phía trên Người ta thả thanh MN trượt không có vận tốc
ban đầu
1) Mô tả hiện tượng và giải thích tại sao vận tốc v của thanh MN tăng tới giá trị cực đại vmax
Tính vmax (giả thiết hai thanh song song có chiều dài đủ lớn)
2) Thay điện trở R bằng bộ tụ điện có điện dung C Chứng minh rằng lực cản chuyển động tỉ lệ với gia tốc a của thanh Tính gia tốc này Gia tốc của trọng trường bằng g
Đ/S:
1)
2 2
2 2
sin sin
max
max
2) Lực cản lên thanh F =B l Ca2 2 tỉ lệ với a
2 2
sin
sin 1
g
B l C
m
+
Bài 2: Trong mặt phẳng nghiêng có một góc α=600 so với mặt phẳng nằm ngang có hai thanh
kim loại cố định , song song dọc theo đường dốc chính, cách nhau một khoảng l=20 cm, nối với nhau bằng một điện trở R=2Ω Một đoạn dây dẫn AB, điện trở r=1Ω, khối lượng m=10 g, đặt
Trang 4vuông góc với hai thanh kim loại, có thể trượt không ma sát trên hai thanh đó Hệ thống được
đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B hướng thẳng lên trên, B=2,5 T Người ta thả cho đoạn dây dẫn AB trượt không có vận tốc đầu như hình
1) Mô tả hiện tượng giải thích tại sao vận tốc v của AB chỉ tăng đến giá vmax Tính vmax, chiều và cường độ dòng điện qua R
2) Thay điện trở R bằng bộ tụ điện có điện dung C=10mF Chứng minh rằng lực từ tác dụng lên
AB có độ lớn tỉ lệ với gia tốc a của AB Tính a Lấy g=10m/s2
Đ/S:
1)
4,13 / cos
sin
cos
max
R r mg
B l
+
2)
2 2
2
sin
4, 32 / cos
mg
m B l C
+
Trang 5Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức
Tấn
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí