Quay lại giao diện cũ
Tự luận (3,0 điểm)
(1 điểm)
Electron có tốc độ \[v=8,{{4.10}^{6}}\] m/s được cho đi vào vùng có từ trường đều theo phương vuông góc với cảm ứng từ. Electron chuyển động trong từ trường theo một đường tròn. Biết \[B=0,5\] mT, độ lớn điện tích và khối lượng của electron là \[e=1,{{6.10}^{-19}}\] C và \[m=9,{{1.10}^{-31}}\] kg. Tính bán kính quỹ đạo của electron.
Hướng dẫn giải
Dòng điện là dòng điện tích chuyển động theo một hướng. Nếu trong một đoạn dài \[l\] của dây dẫn có \[n\] hạt điện tích 
Mà \[F=BIl\sin \theta \] nên ta có lực từ do từ trường tác dụng lên hạt điện tích \[q\] chuyển động trong từ trường là \[F=Bqv\sin \theta \] với \[v=\frac{l}{t}\] là tốc độ chuyển động có hướng của hạt điện tích.
Lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có:
\[\frac{m{{v}^{2}}}{r}=Bev\]
Bán kính của quỹ đạo electron là
\[r=\frac{mv}{Be}=\frac{9,{{1.10}^{-31}}.8,{{4.10}^{6}}}{0,{{5.10}^{-3}}.1,{{6.10}^{-19}}}=0,096\] m = 9,6 cm
(1 điểm)
Đoạn dây dẫn MN ở hình dưới dài 0,2 m đang bị kéo về bên phải với tốc độ 2 m/s. Biết \[B=1,2\] T, điện trở của MN là 100 Ω, bỏ qua điện trở các phần còn lại của mạch điện. Tìm lực cần thiết để kéo thanh ở tốc độ không đổi này (bỏ qua ma sát).
Hướng dẫn giải
Suất điện động cảm ứng sinh ra trong đoạn dây dẫn MN là
\[\xi =Blv=1,2.0,2.2=0,48\] V
Dòng điện cảm ứng là
\[I=\frac{\xi }{R}=\frac{0,48}{100}=0,0048\] A
Lực từ tác dụng lên đoạn dây là
\[F=BIl=1,2.0,0048.0,2=1,{{152.10}^{-3}}\] N
(1 điểm)
Một máy phát điện xoay chiều có khung dây phẳng gồm 50 vòng dây, mỗi vòng dây có diện tích 2 cm2. Khung dây quay trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,01 T và hướng vuông góc với trục quay, tốc độ quay ổn định là 20 vòng/giây. Tính suất điện động cảm ứng cực đại.
Hướng dẫn giải
Tần số góc là
\[\omega =2\pi f=2\pi .20=40\pi \] rad/s
Suất điện động cảm ứng cực đại của máy phát điện xoay chiều là
\[\xi =NBS\omega =50.0,{{01.2.10}^{-4}}.40\pi =0,013\] V