Ống thẳng đứng, làm bằng đồng, chì và cao su, có kích thước giống hệt nhau. Các nam châm

Câu hỏi số 940567:

Vận dụng

Ống thẳng đứng, làm bằng đồng, chì và cao su, có kích thước giống hệt nhau. Các nam châm hình trụ mạnh, giống hệt nhau P, Q và R được thả ra cùng một lúc từ cùng một khoảng cách phía trên mỗi ống. Do hiện tượng cảm ứng điện từ, các nam châm rời ra khỏi đáy ống vào những thời điểm khác nhau. Cho điện trở suất của đồng, chì, cao su lần lượt là $1,7.10^{- 8}\Omega m\ ;\ 22.10^{- 8}\Omega m\text{~;~50}.10^{13}\Omega m\ \ $.Bỏ qua lực cản của không khí.

Chọn phương án đúng trong các phương án sau.

A. P rơi nhanh nhất, R rơi chậm nhất.

B. R rơi nhanh nhất, Q rơi chậm nhất.

C. P nhanh nhất, Q rơi chậm nhất.

D. R rơi nhanh nhất, P chậm nhất.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:940567

Phương pháp giải

Khi nam châm rơi trong ống kim loại, từ thông qua các phần của ống biến thiên, làm xuất hiện dòng điện Foucault.

Theo định luật Lenz, dòng điện này sinh ra một lực từ ngược chiều chuyển động để chống lại sự rơi của nam châm (lực cản từ).

Ống dẫn điện càng tốt (điện trở suất càng nhỏ): Dòng điện Foucault càng mạnh $\rightarrow$ Lực cản càng lớn $\rightarrow$ Nam châm rơi càng chậm.

Vật liệu cách điện: Không có dòng điện Foucault $\rightarrow$ Không có lực cản từ $\rightarrow$ Nam châm rơi tự do (nhanh nhất).

Giải chi tiết

Dựa vào số liệu đề bài cho:

Đồng: ${\rho _{dong}} = 1,{7.10^{ - 8}}{\mkern 1mu} \Omega m$ (Nhỏ nhất $\rightarrow$ Dẫn điện tốt nhất).

Chì: ${\rho _{Chi}} = 22,{1.10^{ - 8}}{\mkern 1mu} \Omega m$ (Trung bình).

Cao su: ${\rho _{caosu}} = {50.10^{13}}{\mkern 1mu} \Omega m$ (Rất lớn $\rightarrow$ Cách điện)

Vậy:

Nam châm R (Ống cao su): Cao su là chất cách điện, không có dòng Foucault cản trở.

Nam châm R rơi tự do nên rơi nhanh nhất.

Nam châm P (Ống đồng): Đồng dẫn điện tốt nhất, dòng Foucault sinh ra mạnh nhất tạo lực cản lớn nhất. $\Rightarrow$ Nam châm P sẽ rơi chậm nhất.

Nam châm Q (Ống chì): Rơi với tốc độ ở giữa P và R.

Vậy: R rơi nhanh nhất, P chậm nhất.

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.