Phương pháp · Thanh dẫn và khung dây chuyển động trong từ trường · Vật lý 12

01Phương pháp giải theo dạng

Xác định phần thanh trong từ trường ( $l$ ), vận tốc $v$ (đổi m/s), góc $\theta$ giữa $\vec v$ và $\vec B$ .
$e=Blv\sin\theta$ . Mạch kín: $I=\dfrac eR$ ; lực từ $F=BIl$ (với $\theta=90^\circ$ ) ngược chiều chuyển động; công suất $P=eI=Fv$ .
Cực dương: dùng bàn tay phải (hoặc Lenz).
Cho $e$ tìm $v$ (hoặc $B$ , $l$ ): đổi vế.

Xác định giai đoạn: vào, trong, hay ra. Chỉ vào và ra có dòng.
Cạnh cắt đường sức: $e=Bav$ (với $a$ là độ dài cạnh đó). $I=\dfrac eR$ , thời gian $t=\dfrac sv$ ( $s$ là quãng đường trong giai đoạn).
Điện lượng $q=\dfrac{\lvert\Delta\Phi\rvert}{R}=It$ (kiểm tra bằng hai cách).
Lực từ $F=BIa$ ngược chiều $\vec v$ ; muốn giữ $v$ không đổi cần lực kéo $F$ . Nhiệt $Q=I^2Rt=Fs$ .
Đồ thị $I(t)$ : các bậc ngang, đổi dấu giữa vào và ra, bằng $0$ ở giữa nếu khung nằm trọn trong vùng.

Vẽ các lực dọc ray: lực kéo $F$ (nếu có), lực từ cản $\dfrac{B^2l^2v}{R}$ , ma sát (nếu có).
Vận tốc giới hạn: tổng lực bằng $0$ , $F-F_{ms}=\dfrac{B^2l^2v_{\max}}{R}$ .
Chậm dần đến lúc dừng với vận tốc đầu $v_0$ : dùng $s=\dfrac{mv_0R}{B^2l^2}$ (từ $m\,dv=-\dfrac{B^2l^2}{R}\,dx$ ), hoặc dùng bảo toàn năng lượng cho nhiệt $Q=\tfrac12mv_0^2$ .
Công suất toả nhiệt khi đạt $v_{\max}$ : $P=Fv_{\max}=\dfrac{(Blv_{\max})^2}{R}$ .
Chú ý: gia tốc không đổi là sai cho bài này; không dùng công thức chuyển động biến đổi đều.

Lỗi	Vì sao sai	Cách tránh
Dùng $\cos$ thay cho $\sin$ trong $e=Blv\sin\theta$	$\theta$ là góc giữa $\vec v$ và $\vec B$ ; $v\perp\vec B$ ( $\theta=90^\circ$ ) cho $e$ lớn nhất	Vẽ $\vec v$ và $\vec B$
Quên lực từ cản	Thanh có dòng điện chạy trong từ trường chịu $F=BIl$ ngược $\vec v$	Luôn vẽ $F_{\text{từ}}$ ngược chiều chuyển động
Dùng $l$ cả thanh khi chỉ một phần thanh trong từ trường	$e$ chỉ sinh ở đoạn cắt đường sức	$l$ là chiều dài trong vùng từ trường
Cho có dòng khi khung nằm trọn trong vùng đều	$\Phi$ không đổi	Chia ba giai đoạn
Dùng $a$ không đổi cho thanh chậm dần trên ray	$a=-\dfrac{B^2l^2v}{mR}$ giảm theo $v$	Dùng $s=\dfrac{mv_0R}{B^2l^2}$ hoặc năng lượng
Viết lực cản là $B^2l^2v$	Thiếu $R$ ở mẫu	$F_c=\dfrac{B^2l^2v}{R}$ , kiểm đơn vị
Tính $q$ bằng $I$ ở một thời điểm	$q=\dfrac{\lvert\Delta\Phi\rvert}{R}$	Dùng $\Delta\Phi$