Vectơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B\) có vai trò giống như vectơ nào trong điện trường? 

Lực Lorentz tác dụng lên một hạt điện tích q chuyển động trong từ trường \(\overrightarrow B\) với vận tốc \(\overrightarrow v\) được tính theo công thức: \(\overrightarrow F = q\overrightarrow v \times \overrightarrow B\).

Từ công thức này, ta thấy \(\overrightarrow F\) vuông góc với cả \(\overrightarrow v\) và \(\overrightarrow B\). Tuy nhiên, \(\overrightarrow v\) và \(\overrightarrow B\) không nhất thiết phải vuông góc với nhau, chúng có thể hợp với nhau một góc bất kỳ.

Vậy, đáp án đúng là: \(\overrightarrow B\) và \(\overrightarrow F\) luôn vuông góc với nhau.

Khi một proton chuyển động trong từ trường, nó chịu tác dụng của lực Lorentz. Lực này có phương vuông góc với cả vận tốc \(\overrightarrow v\) của proton và từ trường \(\overrightarrow B\). Theo quy tắc bàn tay trái, nếu từ trường hướng từ trên xuống dưới và vận tốc của proton hướng từ trái sang phải, thì lực Lorentz sẽ hướng vào tâm của quỹ đạo tròn, làm cho proton quay ngược chiều kim đồng hồ.

Nếu vận tốc của proton hướng từ phải sang trái, thì lực Lorentz sẽ hướng vào tâm của quỹ đạo tròn, làm cho proton quay cùng chiều kim đồng hồ.

Vậy, proton luôn quay ngược chiều kim đồng hồ nếu nhìn từ trên xuống, không phụ thuộc vào việc \(\overrightarrow v\) hướng từ trái sang phải hay từ phải qua trái (trong trường hợp từ trường hướng thẳng đứng từ trên xuống). Vì vậy, đáp án đúng nhất là:

Proton luôn quay ngược chiều KĐH, cho dù \(\overrightarrow v\) hướng từ trái sang phải hay từ phải qua trái.

Phát biểu đúng là: "Các đường cảm ứng từ là những đường cong khép kín".

Giải thích:

• Đường sức của điện trường tĩnh là đường hở, đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. Điện trường xoáy có đường sức là đường cong khép kín.
• Lực từ không phải là lực thế, do đó trường lực từ không phải là trường thế. Công của lực từ tác dụng lên một điện tích chuyển động trong từ trường không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối.
• Đường sức của điện trường xoáy là đường cong khép kín, không xuất phát từ điện tích (+) và kết thúc ở điện tích (-).
• Các đường cảm ứng từ là những đường cong khép kín, không có điểm đầu hoặc điểm cuối. Đây là một tính chất quan trọng của từ trường.

Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng là: \(\Delta l_0 = \frac{mg}{k} = \frac{0,5 \times 10}{100} = 0,05m = 5cm\).

Khi vật ở dưới vị trí cân bằng 3cm, độ giãn của lò xo là: \(\Delta l = \Delta l_0 + x = 5 + 3 = 8cm = 0,08m\).

Lực đàn hồi của lò xo khi đó là: \(F_{dh} = k \Delta l = 100 \times 0,08 = 8N\).

Để tìm biểu thức lực ma sát tác dụng lên vật, ta cần phân tích các lực tác dụng lên vật theo phương thẳng đứng và phương ngang.

Theo phương thẳng đứng, vật chịu tác dụng của trọng lực \(\overrightarrow P\) hướng xuống, phản lực \(\overrightarrow N\) của mặt phẳng ngang hướng lên, và thành phần lực kéo theo phương thẳng đứng \(F\sin \alpha\) hướng lên.

Áp dụng định luật 2 Newton theo phương thẳng đứng, ta có:

\(N + F\sin \alpha - P = 0\)

Suy ra:

\(N = P - F\sin \alpha = mg - F\sin \alpha\)

Lực ma sát trượt được tính bằng công thức: \({F_{ms}} = \mu N\), trong đó \(\mu\) là hệ số ma sát trượt.

Thay biểu thức của N vào, ta được:

\({F_{ms}} = \mu (mg - F\sin \alpha )\)

Vậy đáp án đúng là C.