Dọc theo hai thanh kim loại rất dài đặt song song thẳng đứng, cách nhau một khoảng ℓ có một đoạn dây MN khối lượng m có thể trượt không ma sát trên hai thanh và luôn tiếp xúc điện với hai thanh. Hai đầu trên của hai thanh nối với nhau bằng cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L. Toàn bộ hệ thống đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh. Điện trở của hai thanh, của đoạn dây MN, của dây nối bằng không. Thanh MN được giữ đứng yên tại vị trí M0N0 và buông nhẹ ở thời điểm t = 0. Độ dời cực đại của đoạn MN so với vị trí ban đầu là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Ở thời điểm t, li độ của khung là x và i là cường độ dòng điện trong khung. Theo định luật Ôm: \(\left\{ \begin{array}{l} {e_{cu}} = iR\\ R = 0\\ {e_{cu}} = - \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} \end{array} \right. \to \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = 0 \to \Phi = const\)
+ Phần từ thông của từ trường ngoài tăng đi Bℓx bằng từ thông do dòng cảm ứng ra Li, tức là \( Blx = Li \to i = \frac{{Bl}}{L}x\)
+ Theo định luật II Niuton:
\(\left\{ \begin{array}{l} a = \frac{{mg - F}}{m}\\ F = Bli = \frac{{{B^2}{l^2}}}{{mL}}x \end{array} \right. \to x'' = g - \frac{{{B^2}{l^2}}}{{mL}}x \to x'' = \frac{{{B^2}{l^2}}}{{mL}}(x - \frac{{mgL}}{{{B^2}{l^2}}})\)
\(\left\{ \begin{array}{l} X = x - \frac{{mgL}}{{{B^2}{l^2}}}\\ {\omega ^2} = \frac{{{B^2}{l^2}}}{{mL}} \end{array} \right. \to X'' = - {\omega ^2}X \to X = A\cos (\omega t + \varphi )\)
\(\to \left\{ \begin{array}{l} {x_{(0)}} = 0\\ {x_{(0)}}\\ x = \frac{{mgL}}{{{B^2}{l^2}}} + A\cos (\omega t + \varphi ) \end{array} \right. \to x = \frac{{mgL}}{{{B^2}{l^2}}}(1 - \cos \omega t) \to {x_{\max }} = 2\frac{{mgL}}{{{B^2}{l^2}}}\)
Câu hỏi liên quan
-
Một ống dây có hệ số tự cảm L=0,1( H ). Khi có dòng điện chạy qua ống, ống dây có năng lượng (0,08J ). Cường độ dòng điện trong ống dây bằng:
-
Tìm độ tự cảm của một ống dây hình trụ gồm 400 vòng, dài 20 cm, tiết diện ngang 9 cm2 trong hai trường hợp Ống dây có lõi sắt với độ từ thẩm µ = 400:
-
Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là
-
Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động (E =1,5V ), điện trở trong ( \({\rm{r = 0}}{\rm{,1}}\Omega \) ), thanh (MN ) có chiều dài (1m ) có điện trở \(R = 5\Omega\). Từ trường có phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với mặt phẳng khung như hình vẽ, độ lớn (B=0,1T )Ampe kế chỉ bao nhiêu khi (MN ) đứng yên?
Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN đứng yên?
-
Một ống dây dài 50 cm có 2500 vòng dây. Đường kính của ống bằng 2 cm. Cho một dòng điện biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Với suất điện động tự cảm trong ống dây 0,075V thì độ biến thiên cường độ dòng điện là bao nhiêu sau thời gian 0,01 s.
-
Trong một mạch kín có độ tự cảm 0,3.10−3H, nếu suất điện động tự cảm bằng 0,9 V thì tốc độ biến thiên của dòng điện bằng bao nhiêu?
-
Năng lượng từ trường của ống dây được xác định bởi biểu thức:
-
Một ống dây dài l = 30cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây d = 8cm có dòng điện với cường độ i = 2A. Từ thông qua mỗi vòng dây là:
-
Đáp án nào sau đây là sai: Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi:
-
Một cuộn thuần cảm có L = 50 mH mắc nối tiếp với điện trở R = 20 Ω rồi nối vào một nguồn điện có suất điện động 90 V, có điện trở trong không đáng kể. Tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện tại thời điểm ban đầu (i = 0) và tại thời điểm dòng điện đạt đến giá trị 2 A lần lượt là
-
Một ống dây dài l = 30 cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây d = 8 cm có dòng điện với cường độ i = 4 A đi qua. Tính từ thông qua mỗi vòng dây.
-
Biểu thức tính suất điện động tự cảm là
-
Ống dây điện hình trụ có chiều dài tăng gấp đôi thì độ tự cảm
-
Hệ số tự cảm (độ tự cảm) của ống dây có ý nghĩa vật lí gì?
-
Cho dòng điện chạy vào ống dây có độ tự cảm L = 0,015 H. Hình vẽ biểu thị chiều (chiều dương) dòng điện i trong ống dây ở thời điểm t = 0. Sau đó dòng điện biến thiên theo thời gian như đồ thị trên hình.
Đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của suất điện động tự cảm trong ống dây là hình:
-
Hiện tượng tự cảm thực chất là
-
Một ống dây dài 50 cm có 2500 vòng dây. Đường kính của ống bằng 2 cm. Cho một dòng điện biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Sau thời gian 0,01 s dòng điện tăng từ 0 đến 1,5 A. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây.
-
Một cuộn tự cảm có L = 3 H được nối với nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở trong không đáng kể, điện trở của cuộn dây cũng không đáng kể. Hỏi sau thời gian bao lâu kể từ lúc nối vào nguồn điện, cường độ dòng điện qua cuộn dây tăng đến giá trị 5 A? giả sử cường độ dòng điện tăng đều theo thời gian.
-
Một ống dây hình trụ có độ tự cảm L. Nếu cắt nang ống dây thành hai phần giống hệt nhau thì độ tự cảm của mỗi phần là
-
Tìm độ tự cảm của một ống dây hình trụ gồm 400 vòng, dài 20 cm, tiết diện ngang 9 cm2 trong hai trường hợp Ống dây không có lõi sắt:
