Chọn phát biểu đúng?

Câu 26:

Bắn một proton vào từ trường đều, có các đường sức từ hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới, với vận tốc →vv→. Bỏ qua ảnh hưởng của trọng lực thì nó sẽ quay tròn trong mặt phẳng nằm ngang theo chiều kim đồng hồ (KĐH), hay ngược chiều KĐH?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Để xác định chiều quay của proton, ta sử dụng quy tắc bàn tay trái. Vì các đường sức từ hướng từ trên xuống dưới, và proton là hạt mang điện tích dương, ta có thể áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực Lorentz tác dụng lên proton:

Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay.

Chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều của vận tốc →v.
Khi đó, ngón tay cái choãi ra 90 độ chỉ chiều của lực Lorentz.

Nếu vận tốc →v hướng từ trái qua phải, lực Lorentz sẽ hướng vào trong. Điều này làm cho proton quay theo chiều kim đồng hồ.

Nếu vận tốc →v hướng từ phải qua trái, lực Lorentz sẽ hướng ra ngoài. Điều này làm cho proton quay theo chiều kim đồng hồ.

Do đó, proton luôn quay cùng chiều kim đồng hồ, không phụ thuộc vào hướng của vận tốc.

Câu 27:

Đoạn dây AB chuyển động cắt ngang các đường cảm ứng từ. Ta thấy hai đầu A, B xuất hiện các điện tích trái dấu. Nguyên nhân chính là do:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Khi đoạn dây AB chuyển động cắt ngang các đường cảm ứng từ, các electron tự do trong dây chịu tác dụng của lực Lorentz. Lực Lorentz này làm cho các electron tự do di chuyển về một phía của dây (ví dụ đầu A), tạo ra sự tích tụ điện tích âm ở đầu A và điện tích dương ở đầu B (do thiếu electron). Sự phân bố điện tích này tạo ra một hiệu điện thế giữa hai đầu dây, đây chính là nguyên nhân của hiện tượng. Vậy đáp án đúng là do tác dụng của lực Loren lên electron tự do trong kim loại.

Câu 28:

Một lò xo chịu tác dụng bởi một lực kéo 5N thì giãn ra 4cm. Hệ số đàn hồi của lò xo có giá trị nào sau đây?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Đổi đơn vị: Δl = 4cm = 0,04m

Hệ số đàn hồi của lò xo: k = F/Δl = 5/0,04 = 125N/m

Câu 29:

Hình 2.32 mô tả chu trình chuyển động của thang máy, gồm ba giai đoạn: nhanh dần đều, đều, chậm dần đều. Khối lượng của thang máy là 400kg. Tính định lực căng nhỏ nhất của dây cáp treo thang máy trong quá trình thang máy chuyển động không tải.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Để tìm lực căng nhỏ nhất của dây cáp, ta cần xét giai đoạn thang máy chuyển động chậm dần đều lên trên. Trong giai đoạn này, gia tốc a hướng xuống.

Áp dụng định luật II Newton:

T - P = ma

Trong đó:

T là lực căng của dây cáp.
P là trọng lực tác dụng lên thang máy, P = mg (với g = 10 m/s²).
m là khối lượng của thang máy.
a là gia tốc của thang máy.

=> T = mg + ma = m(g+a)

Vì thang máy chuyển động chậm dần đều lên trên, gia tốc a hướng xuống, nên (g+a) sẽ nhỏ hơn g, dẫn đến lực căng T nhỏ hơn khi thang máy đứng yên hoặc chuyển động đều.

Tuy nhiên, theo đề bài, chúng ta cần tìm lực căng nhỏ nhất trong quá trình thang máy chuyển động không tải. Lực căng nhỏ nhất sẽ xảy ra khi thang máy đi xuống nhanh dần đều. Lúc này, phương trình định luật II Newton sẽ là:

P - T = ma

=> T = P - ma = m(g - a)

Để T nhỏ nhất, a phải lớn nhất. Tuy nhiên, chúng ta không có thông tin cụ thể về giá trị của a. Trong trường hợp không có thông tin về gia tốc, ta mặc định xét trường hợp thang máy đứng yên hoặc chuyển động đều. Khi đó, a = 0 và T = P = mg = 400kg * 10 m/s² = 4000N

Vậy đáp án đúng là A. 4000N

Câu 30:

Vật khối lượng m, chuyển động trên mặt phẳng nghiêng (có góc nghiêng α so với phương ngang) dưới tác dụng của trọng lực. Tính phản lực pháp tuyến của mặt nghiêng tác dụng lên vật là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Phân tích lực tác dụng lên vật: Trọng lực P hướng xuống, phản lực pháp tuyến N hướng vuông góc với mặt phẳng nghiêng, và có thể có lực ma sát nếu vật trượt trên mặt phẳng nghiêng.

Chọn hệ trục tọa độ Oxy, trong đó trục Oy vuông góc với mặt phẳng nghiêng và hướng lên trên, trục Ox nằm dọc theo mặt phẳng nghiêng và hướng xuống dưới.

Chiếu các lực lên trục Oy: N - Pcosα = 0 => N = Pcosα = mgcosα.
Vậy phản lực pháp tuyến của mặt nghiêng tác dụng lên vật là N = mgcosα.

Câu 31:

Quả bóng nhỏ, nặng 300g, đập vào tường theo hướng hợp với tường một góc 30o với vận tốc 10 m/s rồi nảy ra theo phương đối xứng với phương đập vào qua pháp tuyến của tường với vận tốc cũ. Tính xung lượng của lực mà tường đã tác dụng vào bóng.

Lời giải: