Question

[Hoàng Đức Long]

Một vòng dây siêu dẫn, phẳng tròn, bán kính r, tâm O, đặt trong mặt phẳng thẳng đứng (mặt phẳng hình vẽ), trong từ trường đều có độ lớn B, có phương song song với trục vòng dây, hướng từ trong ra. Một thanh đồng chất khối lượng m, dài r có điện trở R, một đầu gắn vào O, có thể quay O. Đầu kia của thanh tiếp xúc với vòng dây. Bỏ qua hiện tượng tự cảm và bỏ qua ma sát. Đặt hiệu điện thế U_MN giữa vòng dây và giữa tâm O thì thanh quay ngược chiều kim đồng hồ với tốc đọ góc ω không đổi. chọn gốc thời gian là lúc thanh qua vị trí thấp nhất. Biểu thức U M N  là

A.  U M N = B r 2 ω + m g R sin ω t ( B r )

B.  U M N   =   0 , 5 B r 2 ω   +   m g R sin ω t ( B r )

C.  U M N   =   B r 2 ω   +   0 , 5 m g R sin ω t ( B r )

D.  U M N   =   0 , 5 B r 2 ω   +   0 , 5 m g R sin ω t ( B r )

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Chọn đáp án B

+ Theo quy tắc bàn tay phải, dòng cảm ứng có chiều từ O đến A (A là cực dương, O là cực âm) và độ lớn suất điện động cảm ứng:  e c u = 1 2 B r 2 ω

+ Chọn gốc thời gian là lúc thanh đi qua vị trí thấp nhất, tại vị trí trên hình thanh quay được một góc ωt. Để thanh quay đều thì mo men của trọng lực P phải cân bằng với momen lực từ F (dòng điện phải có chiểu từ A đến O, ngược với chiều dòng cảm ứng)

Vì các lực P và F đều có điểm đặt tại trung điểm của thanh nên: