Một electron bay vào từ trường đều theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ. Bỏ qua ảnh hưởng của trọng lực, phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án đúng: A
Khi một electron bay vào từ trường đều theo phương vuông góc với các đường cảm ứng từ, lực Lorentz tác dụng lên electron đóng vai trò là lực hướng tâm, khiến electron chuyển động tròn đều. Do đó, quỹ đạo của electron là một đường tròn.
Lực Lorentz không thực hiện công vì nó luôn vuông góc với vận tốc, do đó động năng và vận tốc của electron không đổi.
Câu hỏi liên quan
* Phương án A đúng: Nếu có một đường cảm ứng từ chui vào (S) thì nó sẽ chui ra khỏi (S). Đây chính là hệ quả của định luật Gauss cho từ trường.
* Phương án B sai: Nam châm có hai cực, và số đường sức từ đi ra từ cực bắc bằng số đường sức từ đi vào cực nam. Do đó, tổng từ thông qua mặt kín chứa nam châm vẫn bằng 0.
* Phương án C sai: Từ thông gửi qua (S) luôn bằng không, không phụ thuộc vào việc có nam châm bên trong hay không.
* Phương án D sai: Phát biểu này đúng với định luật Ampere về mối liên hệ giữa dòng điện và từ trường, nhưng không liên quan đến từ thông qua mặt kín (S).
Đổi T = 365 ngày = 365*24*3600 = 31536000 s
L = 6.10²⁴ * (1,5.10¹¹)² * (2 * 3,14 / 31536000) ≈ 2,7.10⁴⁰ kgm²/s
Hệ quy chiếu không quán tính là hệ quy chiếu trong đó định luật quán tính không còn nghiệm đúng, hay nói cách khác, các vật thể không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực cân bằng vẫn có gia tốc. Xét từng đáp án:
- Đáp án A: Hệ quy chiếu gắn với Trái Đất có thể coi là hệ quy chiếu quán tính trong nhiều trường hợp, tuy nhiên, do Trái Đất tự quay quanh trục của nó và quay quanh Mặt Trời, nên thực chất nó là hệ quy chiếu không quán tính. Tuy nhiên, ảnh hưởng này thường nhỏ nên có thể bỏ qua trong nhiều bài toán.
- Đáp án B: Hệ quy chiếu chuyển động thẳng đều đối với Trái Đất là hệ quy chiếu quán tính.
- Đáp án C: Hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động tròn đều là hệ quy chiếu không quán tính, vì vật chuyển động tròn đều luôn có gia tốc hướng tâm, do đó xuất hiện lực quán tính.
- Đáp án D: Hệ qui chiếu mà các định luật cơ học của Newton nghiệm đúng là định nghĩa của hệ quy chiếu quán tính.
Vậy, đáp án đúng là C.
Lực quán tính li tâm xuất hiện khi vật chuyển động trong hệ quy chiếu phi quán tính, cụ thể là hệ quy chiếu quay. Lực này có xu hướng đẩy vật ra xa tâm quay.
- Máy giặt sử dụng lực quán tính li tâm để vắt khô quần áo. Khi lồng giặt quay nhanh, nước và các chất bẩn bị đẩy ra ngoài qua các lỗ trên lồng.
- Máy đúc li tâm sử dụng lực quán tính li tâm để tạo ra các sản phẩm đúc có độ đặc chắc cao và ít khuyết tật. Kim loại lỏng được đổ vào khuôn quay, lực li tâm ép kim loại vào thành khuôn.
- Máy bơm li tâm sử dụng lực quán tính li tâm để tạo ra áp suất và đẩy chất lỏng đi. Cánh bơm quay tạo ra lực li tâm, đẩy chất lỏng từ tâm bơm ra ngoài.
Vậy cả A, B, C đều đúng.
Vì môtơ khởi động nhanh dần đều, ta có gia tốc góc không đổi. Gọi \( \omega_0 \) là vận tốc góc ban đầu (\( \omega_0 = 0 \) vì môtơ bắt đầu từ trạng thái đứng yên).
Gia tốc góc: \( \alpha = \frac{\omega - \omega_0}{t} = \frac{10\pi - 0}{2} = 5\pi \frac{rad}{s^2} \)
Góc quay trong thời gian t: \( \theta = \omega_0 t + \frac{1}{2} \alpha t^2 = 0 + \frac{1}{2} (5\pi) (2^2) = 10\pi \ rad \)
Vậy, góc quay của môtơ trong 2 giây là \( 10\pi \) rad.
