(4,0 ĐIỂM). CHO CƠ CẤU NHƯ HÌNH VẼ 2. HAI THANH KIM LOẠI DÀI, ĐẶ...
Câu 2 (4,0 điểm). Cho cơ cấu như hình vẽ 2. Hai thanh kim loại dài, đặt song song trong mặt phẳng nằm
ngang, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Thanh dẫn MN có khối lượng m có thể trượt không ma
sát trên hai thanh kim loại, khoảng cách giữa chúng là l (hệ thống tạo thành mạch kín). Hệ thống được
hướng thẳng đứng trên xuống. Truyền cho thanh MN vận tốc ban đầu
đặt trong từ trường đều có
B
hướng sang phải để nó chuyển động luôn vuông góc với hai thanh kim loại. Cho điện trở thuần
v
0
của toàn mạch là không đáng kể.
a.Viết phương trình chuyển động của thanh MN. Chọn gốc tọa độ tại vị trí ban đầu của thanh MN,
, gốc thời gian lúc thanh bắt
chiều dương trùng với chiều
v
0
M
đầu chuyển động.
b.Dựng hệ thống trong mặt phẳng thẳng đứng, lúc này từ
v0L
Bhướng vuông góc
trường đều choán đầy không gian và có
B
với mặt phẳng chứa hai thanh, chiều từ trước ra sau. Lúc đầu
giữ thanh MN nằm ngang. Buông không vận tốc đầu, tìm độ
N
R
Hình 2
dịch chuyển lớn nhất của thanh MN so với vị trí đầu. Bỏ qua
C1
mọi ma sát.