Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có
Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều \(\overrightarrow {{B_1}} \) với các đường sức từ nằm ngang, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, độ lớn cảm ứng từ B1 = 0,2T. Miền (2) có từ trường đều \(\overrightarrow {{B_2}} \) cùng hướng với \(\overrightarrow {{B_1}} \) có độ lớn \({B_2} = 0,5{B_1}\). Một điện tích q = 10-4C, khối lượng 10-5g ban đầu ở điểm M trên mặt phẳng (P). Tại thời điểm t = 0, điện tích được truyền một vận tốc ban đầu \(\overrightarrow {{v_0}} \) vuông góc với mặt phẳng (P) và hướng vào miền (1) với tốc độ là 4.104 m/s. Lực từ tác dụng lên điện tích có độ lớn \(F = Bv\left| q \right|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) và vận tốc \(\overrightarrow v \). Đến thời điểm t1 điện tích quay trở lại mặt phẳng (P) lần thứ nhất tại điểm N. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.
| Đúng | Sai | |
|---|---|---|
| a) Đến thời điểm \({t_2} = 2\pi {.10^{ - 3}}s\) thì điện tích quay trở lại mặt phẳng (P) tại điểm M. | ||
| b) Khoảng cách MN = 40m. | ||
| c) Động năng của điện tích trên là không đổi khi đi trong miền (1) và miền (2). | ||
| d) Lực từ tác dụng lên điện tích khi nó chuyển động trong miền (1) có độ lớn 8N. |
Đáp án đúng là: Đ; Đ; Đ; Đ
Quảng cáo
- Điện tích chịu tác dụng của lực từ có tác dụng làm cho điện tích chuyển động theo quỹ đạo là đường tròn, lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m\dfrac{{{v^2}}}{R}.\)
- Chu kì quay của điện tích: \(T = \dfrac{{2\pi R}}{v}.\)
a) Điện tích chịu tác dụng của lực \(\vec F\) có phương nằm ngang hướng sang phải làm điện tích này chuyển động theo quỹ đạo tròn.
Lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm:
\(F = {F_{ht}} \Rightarrow Bv\left| q \right| = m\dfrac{{{v^2}}}{R} \Rightarrow R = \dfrac{{mv}}{{B\left| q \right|}}\left( 1 \right)\)
Khi điện tích quay trở lại mặt phẳng (P) có nghĩa :
\(MN = 2R = 2\dfrac{{mv}}{{B\left| q \right|}} = 2.\dfrac{{{{10}^{ - 5}}{{.10}^{ - 3}}{{.4.10}^4}}}{{0,{{2.10}^{ - 4}}}} = 40\left( m \right)\)
⟶ b đúng.
Chu kì của điện tích trong vùng từ trường B1: \({T_1} = \dfrac{{2\pi {R_1}}}{v}\)
Chu kì của điện tích trong vùng từ trường B2 \({T_2} = \dfrac{{2\pi {R_2}}}{v}\)
Ở thời điểm t1 điện tích quay về mặt phẳng (P) tại N và đi vào vùng từ trường B2 có \({B_2} = 0,5{B_1}\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow {R_2}\) tăng gấp hai lần khi chuyển động ở vùng B1.
Xét quá trình chuyển động của điện tích từ t = 0 đến khi quay trở lại M:
+ Từ \(t = 0\) đến \({t_1}\): điện tích đi trong vùng B1 từ M đến N với bán kính \({R_1} = 20\left( m \right)\)
+ Từ \({t_1} \to t':\) điện tích đi trong vùng B2 từ N đến P với bán kính \({R_2} = 40\left( m \right)\)
+ Từ \(t' \to {t_2}:\) điện tích đi trong vùng B1 từ P đến M với bán kính \({R_1} = 20\left( m \right)\)
Vậy thời gian điện tích quay trở lại mặt phẳng (P) tại điểm M là:
\(t = \dfrac{{{T_1}}}{2} + \dfrac{{{T_2}}}{2} + \dfrac{{{T_1}}}{2} = {T_1} + \dfrac{{{T_2}}}{2} = \dfrac{{2\pi {R_1}}}{v} + \dfrac{1}{2}\dfrac{{2\pi {R_2}}}{v}\)
Thay số vào ta được:
\(t = \dfrac{{2\pi .20}}{{{{4.10}^4}}} + \dfrac{1}{2}\dfrac{{2\pi .40}}{{{{4.10}^4}}} = 2\pi {.10^{ - 3}}\left( s \right)\)
⟶ a đúng.
c) Điện tích chuyển động với tốc độ không đổi trong hai miền B1 và B2 nên động năng của nó không thay đổi.
⟶ c đúng.
d) Lực từ tác dụng lên điện tích khi nó chuyển động trong miền (1) có độ lớn:
\(F = Bv\left| q \right| = 0,{2.4.10^4}{.10^{ - 4}} = 0,8\left( N \right)\)
⟶ d đúng.
Đáp án cần chọn là: Đ; Đ; Đ; Đ
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
