Hai thanh ray xA và yB đặt song song, cách nhau 20 cm trên mặt phẳng ngang

Câu hỏi :

Hai thanh ray xA và yB đặt song song, cách nhau 20 cm trên mặt phẳng ngang. Lò xo có độ cứng k = 15 N/m liên kết với một thanh dẫn MN có khối lượng m = 200 g, có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát, luôn vuông góc và tiếp xúc với hai thanh ray. Hệ thống được đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có độ lớn B = 50 T. Tụ điện có điện dung C = 250 µF. Bỏ qua điện trở của hai thanh ray. Kích thích cho thanh MN dao động điều hòa với chu kỳ T. Giá trị của T gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,657 s

B. 0,769 s

C. 1,336 s

D. 0,824 s

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Phương pháp: 

Suất điện động cảm ứng trong thanh dẫn: ec=Blv

Điện tích của tụ điện: q=C.ec

Cường độ dòng điện: i=q'

Lực từ: Ft=iBl

Lực đàn hồi: Fdh=kx

Định luật II Niu-tơn: Fdh+Ft=ma

Phương trình động lực học của dao động điều hòa: x''+ω2x=0

Chu kì dao động: T=2πω

Cách giải: 

Thanh dẫn MN chuyển động, suất điện động tự cảm trong thanh là: ec=Blv

Điện tích của tụ điện là: q=C.ec=C.Blv

Cường độ dòng điện chạy qua thanh MN là: i==(CBlv)'=CBla

Lực từ tác dụng lên thanh MN là: Ft=iBl=CB2l2a

Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có: Fdh+Ft=makx+CB2l2a=ma

 a. mCB2l2+kx=0x''+kmCB2l2x=0

→ Thanh MN dao động điều hòa với tần số góc ω=kmCB2l2

Chu kì dao động của thanh là: 

T=2πω=2πmCB2l2k=2π0,2250.106.502.0,22150,679(s)

Chu kì T gần nhất với giá trị 0,657 s 

Chọn A

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK