Hai thanh ray dẫn điện dài nằm song song với nhau, khoảng cách giữa hai thanh ray là l = 0,4 m. MN và PQ là hai thanh dẫn điện song song với nhau và được gác tiếp xúc điện lên hai
22/28
Hai thanh ray dẫn điện dài nằm song song với nhau, khoảng cách giữa hai thanh ray là \(l = 0,4{\rm{\;m}}\). MN và PQ là hai thanh dẫn điện song song với nhau và được gác tiếp xúc điện lên hai thanh ray, cùng vuông góc với hai ray (hình vẽ). Điện trở của MN và PQ đều bằng \({\rm{r}} = 0,25{\rm{\Omega }},{\rm{R}} = 0,5{\rm{\Omega }}\) tụ điện \({\rm{C}} = 20\mu {\rm{F}}\) ban đầu chưa tích điện, bỏ qua điện trở của hai ray và điện trở tiếp xúc. Tất cả hệ thống được đặt trong một từ trường đều có véctơ \(\vec B\) vuông góc với mặt phẳng hình vẽ chiều đi vào trong, độ lớn \({\rm{B}} = 0,1{\rm{\;T}}\). Cho thanh MN trượt sang trái với vận tốc \({\rm{v}} = 1{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\), thanh PQ trượt sang phải với vận tốc 2v.
Dòng cảm ứng chạy qua R có chiều từ P đến M.
Cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng \(0,12{\rm{\;A}}\).
Điện tích mà tụ tích được bằng \(0,24\mu {\rm{C}}\).
Công suất tỏa nhiệt trên R là \(0,072{\rm{\;W}}\).
a) Đúng.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái: "Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra \({90^ \circ }\) hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây dẫn, khi đó chiều từ cổ tay đến bốn ngón kia chỉ chiều của dòng điện cảm ứng trong đoạn dây đó" \( \Rightarrow \) chiều dòng điện từ \({\rm{P}} \to {\rm{M}}\).
b) Đúng.
* Suất điện động ở thanh MN là \({{\rm{e}}_1} = {\rm{Blv}}\).
* Suất điện động ở thanh PQ là \({{\rm{e}}_2} = 2{\rm{Blv}}\).
* Coi như 2 nguồn điện \({{\rm{e}}_1}\) và \({{\rm{e}}_2}\) mắc nối tiếp nhau.
* Theo định luật Ohm: \(I = \frac{{{e_1} + {e_2}}}{{R + 2r}} = \frac{{3Blv}}{{R + 2r}} = \frac{{3 \times 0,1 \times 0,4 \times 1}}{{0,5 + 2 \times 0,25}} = 0,12{\rm{\;V}}\).
c) Sai.
\({\rm{*}}{{\rm{U}}_{{\rm{NM}}}} = {{\rm{e}}_1} - {\rm{Ir}} = {\rm{Blv}} - {\rm{I}}.{\rm{r}} = 0,1 \times 0,4 \times 1 - 0,12 \times 0,25 = 0,01{\rm{\;V}}\).
* \({\rm{Q}} = {\rm{C}}.{{\rm{U}}_{{\rm{NM}}}} = 20 \times 0,01 = 0,2\mu {\rm{C}}\).
d) Sai.
* \({{\rm{P}}_{\rm{R}}} = {{\rm{I}}^2}{\rm{R}} = 0,{12^2} \times 0,5 = 7,{2.10^{ - 3}}{\rm{\;W}}\).