- Vậy để điện tích không ra khỏi từ trường ở Δ’ thì v≤ 536 (m/s).
2. Thanh MN đang trượt đều thì ngừng tác dụnglực Sau đó thanh còn có thể trượt thêm được đoạn đường bao nhiêu nếu khối lượng của thanh là m = 5 g?
D.BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
Bài 1: Một êlectron chuyển động trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 2.10-3 T. Quỹ đạo của êlectron là một đường đinh ốc có bán kính R = 2cm và có bước xoắn h = 5cm. Tính vận tốc của êlectron.
ĐS: v=7,6.106(m/s)
Bài 2: (Đề chọn học sinh giỏi Vật lý 11 Vĩnh Phúc 2010-2011)
Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở không đáng kể, một đầu nối vào điện trở R=0,5Ω. Một đoạn dây dẫn AB, độ dài l=14cm, khối lượng
2
m= g, điện trở r=0,5Ω tì vào hai thanh kim loại tự do trượt không ma sát xuống
dưới và luôn luôn vuông góc với hai thanh kim loại đó. Toàn bộ hệ thống đặt trong một từ trường đều có hướng vuông góc với mặt phẳng hai thanh kim loại có cảm ứng từ B=0, 2T . Lấy
29,8 / 9,8 /
g = m s .
a) Xác định chiều dòng điện qua R.
b) Chứng minh rằng lúc đầu thanh AB chuyển động nhanh dần,
sau một thời gian chuyển động trở thành chuyển động đều. Tính vận tốc chuyển động đều ấy và tính UAB.
c) Bây giờ đặt hai thanh kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm ngang một góc α =60o. Độ lớn và chiều của Bur vẫn như cũ. Tính
vận tốc v của chuyển động đều của thanh AB và UAB
ĐS: a.Chiều từ A đến B b. v=35 (m/s), UAB=0,35V c. v=28,87 (m/s), UAB=0,35V
Bài 3: (Bài 36.13, Giải toán vật lý 11, tập một: Điện và từ, tác giả Bùi Quang Hân)
Một thanh kim loại MN nằm ngang có khối lượng m có thể trượt không ma sát dọc theo hai thanh dây song song, các ray hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc α. Đầu dưới của hai ray nối với một tụ điện C. Hệ thống đặt trong một từ trường Br thẳng đứng hướng
lên. Khoảng cách giữa hai dây là l. Bỏ qua điện trở của mạch. Tính gia tốc chuyển động của thanh MN. Đáp số: = + 2 2α 2α cos . B . l. C m sin mg a A B R • B ur
Bài 4: Một vật nhỏ khối lượng m và điện tích +q được buông ra không vận tốc ban đầu từ một bản của tụ điện phẳng, khoảng cách giữa 2 bản tụ là d. Người ta đặt hiệu điện thế U giữa 2 bản tụ và một từ trường B có hướng như hình vẽ.
a/ Chứng tỏ rằng nếu U<qB2d2/2m thì không có dòng điện trong mạch?
b/ Điện tích sượt qua bản tự ở trên rồi sẽ va vào bản dưới tại ví trí cách điểm xuất phát là bao nhiêu
ĐS: a. R≤ ⇒d U<qB2d2/2m b. S=2d
Bài 5: (Bài 37.11, Giải toán vật lý 11, tập một: Điện và từ, tác giả Bùi Quang Hân) Cho hệ thống như hình vẽ, thanh kim loại AB = l =
20 cm, khối lượng m = 10g, Br
vuông góc với khung dây dẫn (B = 0,1 T) nguồn có suất điện động và điện trở trong là E = 1,2V; r = 0.5Ω. Do lực điện từ và ma sát, AB trượt đều vận tốc v = 10m/s. Bỏ qua điện trở các thanh ray và các nơi tiếp xúc.
a) Tính độ lớn và chiều dòng điện trong mạch, hệ số ma sát giữa AB và ray. b) Muốn dòng điện trong thanh AB chạy từ B đến A, cường độ 1,8A phải
kéo AB trượt theo chiều nào, vận tốc và lực kéo bao nhiêu ? Đáp số: a) 2A; 0,4
b) Sang phải; 15m/s; 4.10-3N
Bài 6. (Bài 37.19, Giải toán vật lý 11, tập một: Điện và từ, tác giả Bùi Quang Hân) MN và PQ là hai thanh kim loại dài thẳng đặt song song với nhau, ha đầu MN được nối với nhau qua tụ điện điện dung C, điện trở các thanh không đáng kể; ab là một thanh kim loại khối lượng m được đặt tựa
lên MN và PQ như hình vẽ. Hệ nói trên nằm trong ảnh hưởng của từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ Brhướng vuông góc với tờ giấy, chiều từ trên xuống. Tác dụng một lựcFr nằm trong mặt phẳng tờ giấy sao cho thanh ab có chuyển động tịnh tiến với gia tốc không đổi. Hãy tìm độ lớn của lực Fr; giữa thanh ab và các
thanh MN, PQ có hệ số ma sát là μ, khoảng cách giữa MN và PQ là L. Đáp số: F = B2L2Ca + m(a +μg) E, r + - Br A B Br N b a M P Q C
Bài 7:[Đề thi chọn HSG Vật lý 11 Bạc Liêu 2007-2008)
Một từ trường đều B=2.10-2 T tồn tại giữa hai mặt phẳng P và Q cùng song song với các đường cảm ứng từ và cách nhau d=2cm. Một electron có vận tốc ban đầu bằng 0 được tăng tốc bởi hiệu điện thế U=3,52 kV rồi sau đó đưa vào từ trường tại một điểm A trên mặt phẳng P theo phương vuông góc với P. Hãy xác định thời gian electron chuyển động trong từ trường và phương chuyển động của electron khi nó ra khỏi từ trường, bỏ qua trọng lượng của electron? ĐS : t=8,9.10-7(s); theo phương vuông góc với mặt phẳng P.
Bài 8: (Học sinh giỏi lớp 11 trường chuyên Lê Khiết Quảng Ngãi 2012-2013) Một prôtôn đi vào một vùng không gian có bề rộng d = 4.10-2 m và có từ trường đều B1 = 0,2 T. Sau đó prôtôn đi tiếp vào vùng không gian cũng có bề rộng d nhưng từ trường B2 = 2B1. Ban đầu, prôtôn có vận tốc vuông góc với các véctơ cảm ứng từ và vuông góc với mặt biên của vùng không gian có từ trường Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Cho khối lượng của prôtôn mP = 1,67.10-27 kg, điện tích của prôtôn q = 1,6.10-19 C.
a. Hãy xác định giá trị của hiệu điện thế U0 để tăng tốc cho prôtôn sao cho prôtôn đi qua được vùng đầu tiên.
b. Hãy xác định hiệu điện thế U0 sao cho prôtôn đi qua được vùng thứ hai.
c. Hãy xác định hiệu điện thế U0 sao cho prôtôn sau khi đi qua được vùng thứ hai thì có hướng véctơ vận tốc hợp với hướng của véctơ vận tốc ban đầu một góc 600. ĐS: a.3065V b. c.36,78kV