Một thanh kim loại MN dài $l$ trượt không ma sát trên hai thanh ray dẫn điện song

Câu hỏi số 957309:

Vận dụng

Một thanh kim loại MN dài $l$ trượt không ma sát trên hai thanh ray dẫn điện song song đặt nằm ngang trong từ trường đều $B$ thẳng đứng (hiện tượng cảm ứng điện từ). Hai đầu ray nối với một điện trở $R$.

Cho các nhận định sau, các nhận định đúng là?

Khi thanh MN chuyển động, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.

B. Thanh MN đóng vai trò như một nguồn điện với suất điện động $e = Blv$.

C. Lực từ tác dụng lên thanh MN luôn cùng chiều với chiều chuyển động của thanh.

D. Cơ năng của thanh MN được bảo toàn tuyệt đối (không chuyển hóa thành dạng năng lượng khác).

Đáp án đúng là: A; B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:957309

Phương pháp giải

+ Sử dụng lý thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ, biểu thức suất điện động động.

+ Áp dụng định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng và định luật bảo toàn năng lượng.

Giải chi tiết

a) Khi thanh kim loại MN trượt trên thanh ray trong từ trường, từ thông xuyên qua diện tích mạch kín thay đổi theo thời gian, do đó sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch.

$\Rightarrow$ a đúng.

b) Thanh kim loại chuyển động cắt các đường sức từ đóng vai trò như một nguồn điện. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên thanh có độ lớn $e = Blv\sin\alpha$.

Vì từ trường B thẳng đứng và thanh chuyển động trên mặt phẳng ngang nên góc giữa vận tốc v và từ trường B là $90^{0}$. Suy ra $\sin 90^{0} = 1$, do đó $e = Blv$.

$\Rightarrow$ b đúng.

c) Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra có chiều sao cho từ trường do nó tạo ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó (sự chuyển động của thanh). Vì vậy, lực từ tác dụng lên dòng điện trong thanh MN sẽ hướng ngược chiều với chiều chuyển động của thanh, đóng vai trò là lực cản.

$\Rightarrow$ c sai.

d) Cơ năng giảm dần do chuyển hóa thành nhiệt năng trên điện trở (hiện tượng tỏa nhiệt Joule). Do đó cơ năng không được bảo toàn.

$\Rightarrow$ d sai.

Đáp án cần chọn là: A; B

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.