Phương pháp tính Suất điện động trong đoạn dây chuyển động trên mặt phẳng nghiêng môn Vật Lý 11
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (486.93 KB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>PHƯƠNG PHÁP TÍNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG </b>
<b>TRONG ĐOẠN DÂY CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG </b>
<b>1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI </b>
+ Suất điện động cảm ứng trong khung dây có N vịng:
+ Dịng điện cảm ứng chạy trong dây dẫn có điện trở R:
<b>2. VÍ DỤ MINH HỌA </b>
Trên một mặt phẳng nghiêng góc αα so với mặt phẳng ngang có hai dây dẫn thẳng song song
điện trở không đáng kể nằm dọc theo đường dốc chính của mặt phẳng nghiêng ấy. Đầu trên
của hai dây dẫn nối với điện trở R. Một thanh kim loại MN=l, điện trở r, khối lượng m, đặt
vng góc với hai dây dẫn nói trên, trượt không ma sát trên hai dây dẫn ấy. Mạch điện đặt
trong từ trường đều, cảm ứng từ B có phương thẳng đứng và hướng lên.
a) Thanh trượt xuống dốc, xác định chiều của dòng điện cảm ứng chạy qua R?
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
<b>Giải </b>
a) Thanh chạy xuống dốc thì từ thơng tăng. Dịng điện cảm ứng sẽ có xu hướng tạo ra từ
trường ngược lại để chống lại sự tăng của từ thông.
Theo như hình vẽ trong bài thì dịng cảm ứng sẽ có chiều kim đồng hồ.
b) Ban đầu thanh giống như trượt trên mặt phẳng nghiêng nên sẽ chuyển động nhanh dần đều.
Sau đó vì có dịng điện cảm ứng nên sẽ có lực từ tác dụng làm thanh chuyển động chậm lại,
đến khi lực từ cân bằng với thành
phần song song mặt phẳng nghiêng của trọng lực thì thanh sẽ chuyển động đều.
Giả sử ở 1 thời điểm nào đó. Thanh có vận tốc v. Suất điện động cảm ứng lúc đó là:
ΔΦ
Δ
<i>E</i> <i>Blv</i>
<i>t</i>
= =
Dịng điện cảm ứng:
<i>E</i> <i>Blv</i>
<i>I</i>
<i>R</i> <i>r</i> <i>R</i> <i>r</i>
= =
+ +
Lực từ tác dụng vào thanh:
2 2
<i>B l v</i>
<i>F</i> <i>IlB</i>
<i>R</i> <i>r</i>
= =
+
Hợp lực tác dụng vào thanh:
<i>dv</i>
<i>mgsin</i> <i>F</i> <i>ma</i> <i>m</i>
<i>dt</i>
− = =
Hay:
2 2
<i>B l v</i> <i>dv</i>
<i>mgsin</i> <i>m</i>
<i>R</i> <i>r</i> <i>dt</i>
− =
+
Nhìn vào phương trình trên ta thấy:
+ Ban đầu khi v chưa đủ lớn thì vế trái dương nên vế phải cũng dương, tức là v tăng dần.
+ Khi v đạt 1 giá trị nào đó thì vế trái bằng 0. Khi đó thanh chuyển động đều.
2 2
2 2
( )
0
<i>B l v</i> <i>mg R</i> <i>r sin</i>
<i>mgsin</i> <i>v</i>
<i>R</i> <i>r</i> <i>B l</i>
− = = +
+
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
<b>Bài 1:</b> Trong một mặt phẳng nghiêng góc α so với mặt phẳng nằm ngang, có hai thanh kim loại
cố định, song song cách nhau một khoảng l, nối với nhau bằng điện trở R. Một thanh kim loại
MN, có khối lượng m, có thể trượt không ma sát trên hai thanh kia và luôn vng góc với
chúng. Điện trở các thanh khơng đáng kể. Có một từ trường đều khơng đổi B vng góc với
mặt phẳng các thanh và hướng lên phía trên. Người ta thả thanh MN trượt khơng có vận tốc
ban đầu.
1) Mô tả hiện tượng và giải thích tại sao vận tốc v của thanh MN tăng tới giá trị cực đại vmax.
Tính vmax (giả thiết hai thanh song song có chiều dài đủ lớn).
2) Thay điện trở R bằng bộ tụ điện có điện dung C. Chứng minh rằng lực cản chuyển động tỉ lệ
với gia tốc a của thanh. Tính gia tốc này. Gia tốc của trọng trường bằng g.
<b>Đ/S: </b>
1)
2 2
2 2
sin
sin
<i>max</i>
<i>max</i>
<i>B l v</i> <i>Rmg</i>
<i>mg</i> <i>v</i>
<i>R</i> <i>B l</i>
= → =
2) Lực cản lên thanh <i>F</i> =<i>B l Ca</i>2 2 <sub> tỉ lệ với a </sub>
2 2
sin
sin
1
<i>g</i>
<i>a</i> <i>g</i>
<i>B l C</i>
<i>m</i>
<sub></sub>
=
+
<b>Bài 2:</b> Trong mặt phẳng nghiêng có một góc α=600<sub> so với mặt phẳng nằm ngang có hai thanh </sub>
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
vng góc với hai thanh kim loại, có thể trượt khơng ma sát trên hai thanh đó. Hệ thống được
đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B hướng thẳng lên trên, B=2,5 T. Người ta thả cho
đoạn dây dẫn AB trượt không có vận tốc đầu như hình.
1) Mơ tả hiện tượng giải thích tại sao vận tốc v của AB chỉ tăng đến giá vmax. Tính vmax, chiều và
cường độ dòng điện qua R.
2) Thay điện trở R bằng bộ tụ điện có điện dung C=10mF. Chứng minh rằng lực từ tác dụng lên
AB có độ lớn tỉ lệ với gia tốc a của AB. Tính a. Lấy g=10m/s2
<b>Đ/S: </b>
<b>1) </b>
2 2
( ) sin
4,13 /
cos
sin
tan tan 0, 346
cos
<i>max</i>
<i>R</i> <i>r mg</i>
<i>v</i> <i>m s</i>
<i>B l</i>
<i>mg</i> <i>mg</i>
<i>I</i> <i>A</i>
<i>Bl</i> <i>bl</i>
<sub></sub> <sub></sub>
+
= =
= = =
<b>2) </b>
2 2
2
2 2 2
sin
4, 32 /
cos
<i>F</i> <i>BIl</i> <i>CB l a</i> <i>F</i> <i>a</i>
<i>mg</i>
<i>a</i> <i>m s</i>
<i>m</i> <i>B l C</i>
= = =
= =
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
<b>về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh </b>
tiếng.
<b>I.</b> <b>Luyện Thi Online </b>
- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học.
- <b>Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: </b>Ơn thi HSG lớp 9 và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các </b>
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường
Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức
<i>Tấn. </i>
<b>II.</b> <b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>
- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.
- <b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b> Bồi dưỡng 5 phân môn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp </b>
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh
<i>Trình, TS. Tràn Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc </i>
<i>Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia. </i>
<b>III.</b> <b>Kênh học tập miễn phí </b>
- <b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư
liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.
- <b>HOC247 TV:</b> Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và
Tiếng Anh.
<i>V</i>
<i>ữ</i>
<i>ng vàng n</i>
<i>ề</i>
<i>n t</i>
<i>ảng, Khai sáng tương lai</i>
<i> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </i>
<i>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </i>
<i>HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí </i>
</div>
<!--links-->
