JavaScript is required

Câu hỏi:

Hai thanh ray dẫn điện trơn đủ dài cách nhau một khoảng d và được cố định trên mặt phẳng nằm ngang. Điện trở R được kết nối hai đầu bên trái của hai thanh ray. Toàn bộ thiết bị được đặt trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B và hướng thẳng đứng xuống dưới (như hình vẽ bên). Một đoạn dây dẫn AB có khối lượng m được đặt vuông góc với hai thanh ray và luôn tiếp xúc tốt. Điện trở của hai thanh ray và đoạn dây dẫn AB không đáng kể. Dưới tác dụng của một lực F không đổi, hướng sang phải, đoạn dây bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ và luôn vuông góc với hai thanh ray. Xét trong khoảng thời gian đoạn dây dẫn AB chuyển động:

Pasted image

Dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn có chiều từ A đến B.

Tốc độ cực đại mà đoạn dây dẫn có thể đạt được là \({v_{\max }} = \frac{{F.R}}{{{B^2}.{d^2}}}\).

Tốc độ của đoạn dây dẫn theo thời gian là \(v\left( t \right) = \frac{{F.R}}{{{B^2}.{d^2}}}.\left( {1 - {e^{ - \frac{{{B^2}.{d^2}.t}}{{m.R}}}}} \right)\).

Công mà hợp lực đã thực hiện được khi đoạn dây dẫn AB bắt đầu chuyển động đến khi đạt tốc độ cực đại là \(A = \frac{{m.{F^2}.{R^2}}}{{2.{B^4}.{d^4}}}\).

Trả lời:

Đáp án đúng: Sai, Đúng, Đúng, Đúng


a) Dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn có chiều từ A đến B → Sai, khi đoạn dây dẫn AB chuyển động sang phải, từ thông xuyên qua diện tích mặt phẳng giới hạn bởi mạch điện kín tăng và sinh ra dòng điện cảm ứng. Theo định luật Lenz, vector cảm ứng từ của từ trường do dòng điện cảm ứng sinh ra ngược chiều với vector cảm ứng từ của từ trường ban đầu.

Dùng quy tắc nắm tay phải, ta xác định được dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn AB có chiều từ B đến A.

Đáp án đúng là Sai.

b) Tốc độ cực đại mà đoạn dây dẫn có thể đạt được là \({v_{\max }} = \frac{{F.R}}{{{B^2}.{d^2}}}\) → Đúng, dùng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được lực từ \(\overrightarrow {{F_t}} \) tác dụng lên đoạn dây dẫn ngược hướng với lực \(\overrightarrow F \) và có độ lớn được xác định bằng biểu thức: 

\({F_t} = BI\ell .\sin \left( {\overrightarrow B ;\ell } \right) = B.\frac{{\left| {{e_C}} \right|}}{R}.d.\sin \left( {90^\circ } \right) = B.\frac{{B.d.v}}{R}d = \frac{{{B^2}{d^2}v}}{R}\)

Khi đoạn dây dẫn AB đạt tốc độ cực đại vmax, lực \(\overrightarrow F \) cân bằng với lực từ \(\overrightarrow {{F_t}} \). Khi đó, ta có:

\({F_t} = F \Leftrightarrow \frac{{{B^2}.{d^2}.{v_{\max }}}}{R} = F \Leftrightarrow {v_{\max }} = \frac{{F.R}}{{{B^2}.{d^2}}}\)

Đáp án đúng là Đúng.

c) Tốc độ của đoạn dây dẫn theo thời gian là \(v\left( t \right) = \frac{{F.R}}{{{B^2}.{d^2}}}.\left( {1 - {e^{ - \frac{{{B^2}.{d^2}.t}}{{m.R}}}}} \right)\) → Đúng, áp dụng định luật II Newton, ta có:

\(F - {F_t} = ma \Leftrightarrow F - \frac{{{B^2}.{d^2}.v}}{R} = m.\frac{{dv}}{{dt}} \Leftrightarrow \frac{{dv}}{{dt}} + \frac{{{B^2}.{d^2}}}{{m.R}}.v = \frac{F}{m}\) (1)

Đặt \(a = \frac{{{B^2}.{d^2}}}{{m.R}}\) và \(b = \frac{F}{m}\). 

(1) trở thành: \(\frac{{dv}}{{dt}} + a.v = b\)

Nhân 2 vế của phương trình trên cho eat, ta được:

\(\begin{array}{l}{e^{at}}.\frac{{dv}}{{dt}} + {e^{at}}.a.v = b.{e^{at}} \Leftrightarrow \frac{{d\left( {{e^{at}}.v} \right)}}{{dt}} = b.{e^{at}}\\ \Rightarrow \int {\frac{{d\left( {{e^{at}}.v} \right)}}{{dt}}.dt = \int {b.{e^{at}}.dt} } \\ \Leftrightarrow {e^{at}}.v = \frac{b}{a}.{e^{at}} + C\\ \Leftrightarrow v(t) = \frac{b}{a} + C.{e^{ - at}}\end{array}\)

Mà tại thời điểm ban đầu t = 0 có v = 0 nên \(0 = \frac{b}{c} + C \Leftrightarrow C =  - \frac{b}{a}\)

Suy ra: \(v\left( t \right) = \frac{b}{a} - \frac{b}{a}{e^{ - at}} = \frac{b}{a}\left( {1 - {e^{ - at}}} \right)\) (2)

Thay \(a = \frac{{{B^2}.{d^2}}}{{m.R}}\) và \(b = \frac{F}{m}\) vào (2) ta được: 

\(v\left( t \right) = \frac{{F.R}}{{{B^2}.{d^2}}}.\left( {1 - {e^{ - \frac{{{B^2}.{d^2}}}{{m.R}}.t}}} \right)\)

Đáp án đúng là Đúng.

d) Công mà hợp lực đã thực hiện được khi đoạn dây dẫn AB bắt đầu chuyển động đến khi đạt tốc độ cực đại là \(A = \frac{{m.{F^2}.{R^2}}}{{2.{B^4}.{d^4}}}\) → Đúng, công mà hợp lực đã thực hiện được khi đoạn dây dẫn AB bắt đầu chuyển động đến khi đạt tốc độ cực đại là: 

\(A = \Delta {W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} - \frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}mv_{\max }^2 = \frac{1}{2}m{\left( {\frac{{F.R}}{{{B^2}.{d^2}}}} \right)^2} = \frac{{m.{F^2}.{R^2}}}{{2.{B^4}.{d^4}}}\)

Đáp án đúng là Đúng.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Bài test Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2026 - Vật Lí - Bộ Đề 01 được xây dựng nhằm giúp học sinh lớp 12 ôn luyện và đánh giá toàn diện kiến thức Vật Lí theo định hướng kỳ thi tốt nghiệp THPT mới. Nội dung đề bám sát chương trình THPT, tập trung vào các mạch kiến thức trọng tâm, đồng thời tăng cường các câu hỏi vận dụng, giúp học sinh rèn luyện tư duy khoa học và kỹ năng giải quyết vấn đề. Cấu trúc đề thi được thiết kế phù hợp với format đề thi tốt nghiệp THPT, giúp học sinh làm quen với áp lực thời gian và cách phân bố câu hỏi. Thông qua bài test này, học sinh có thể tự đánh giá năng lực, phát hiện những nội dung còn hạn chế để điều chỉnh kế hoạch ôn tập hiệu quả. Đây là tài liệu luyện thi thiết thực, hỗ trợ học sinh chuẩn bị vững vàng cho kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2026.

25/01/2026
0 lượt thi

Câu hỏi liên quan