Cho mạch điện như hình vẽ. Thanh kim loại PQ đang đứng yên trên hai thanh ray kim loại song song nằm ngang, cách nhau một khoảng 4,9 cm. Thanh có khối lượng 23,5 g. Từ trường đều B = 0,80 T v
20/28
Cho mạch điện như hình vẽ. Thanh kim loại PQ đang đứng yên trên hai thanh ray kim loại song song nằm ngang, cách nhau một khoảng 4,9 cm. Thanh có khối lượng 23,5 g. Từ trường đều B = 0,80 T vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh ray, chiều hướng vào. R là một biến trở. Nguồn điện lý tưởng có suất điện động 12 V. Di chuyển con chạy C để biến trở có giá trị giảm từ từ. Khi R = 20 Ω thì thanh PQ bắt đầu chuyển động. Lấy g = 10 m/s².
Cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm PQ bắt đầu chuyển động là 0,3
Lực từ tác dụng lên thanh PQ tại thời điểm nó bắt đầu chuyển động là F = 0,01176 N.
Hệ số ma sát nghỉ cực đại giữa PQ và hai thanh ray là μ = 0,1.
Lực từ tác dụng lên thanh PQ có chiều hướng sang phải.
Cho: \(m = 23,5{\rm{ g}} = 0,0235{\rm{ kg}}\), \(l = 4,9{\rm{ cm}} = 0,049{\rm{ m}}\), \(B = 0,80{\rm{ T}}\), \(E = 12{\rm{ V}}\), \(R = 20\Omega \).
a) Sai.
Nguồn điện lí tưởng nên cường độ dòng điện trong mạch là: \(I = \frac{E}{R} = \frac{{12}}{{20}} = 0,6{\rm{ A}}\).
Không phải 0,3 A.
b) Sai.
Lực từ tác dụng lên thanh PQ: \(F = BIl = 0,80.0,6.0,049 = 0,02352{\rm{ N}}\).
Không phải 0,01176 N.
c) Đúng.
Khi thanh PQ bắt đầu chuyển động, lực từ vừa thắng được lực ma sát nghỉ cực đại: \(F = {F_{msn\:max}} = \mu mg\).
Suy ra: \(\mu = \frac{F}{{mg}} = \frac{{0,02352}}{{0,0235.10}} \approx 0,1\).
Vậy ý c đúng.
d) Đúng.
Dòng điện qua thanh PQ có chiều từ P xuống Q. Từ trường có chiều hướng vào mặt phẳng hình vẽ.
Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên thanh PQ có chiều sang phải.
Vậy ý d đúng.