Nhận biết (M1)

Khi cực Bắc (N) của nam châm siêu dẫn trên tàu đang tịnh tiến tiến lại gần một cuộn dây kim loại cố định trên đường ray, từ thông gửi qua cuộn dây này tăng lên. Dựa vào định luật Lenz, nhận định nào sau đây là chính xác về chiều dòng điện cảm ứng trong cuộn dây và tương tác lực từ giữa chúng?

• A.

  Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây trên ray chạy theo chiều sinh ra từ trường có mặt Bắc hướng về phía tàu để đẩy cực Bắc của nam châm siêu dẫn; tương tác này cản trở chuyển động của tàu.

• B.

  Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây trên ray chạy theo chiều sinh ra từ trường có mặt Nam hướng về phía tàu để hút cực Bắc của nam châm siêu dẫn; tương tác này thúc đẩy chuyển động của tàu.

• C.

  Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây trên ray không sinh ra từ trường do cuộn dây không nối với nguồn điện; không có lực từ tương tác dọc theo trục chuyển động.

• D.

  Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây trên ray tạo ra lực đẩy hướng thẳng đứng lên trên để nâng tàu nhưng không sinh ra bất kỳ thành phần lực nào cản trở chuyển động tịnh tiến dọc trục.

Giải thích đáp án:

Đây là câu hỏi M1. Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng phải có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Ở đây, nguyên nhân là cực Bắc (N) của nam châm siêu dẫn trên tàu đang tiến lại gần cuộn dây trên ray. Do đó, dòng điện cảm ứng trong cuộn dây phải sinh ra từ trường có cực Bắc (mặt Bắc) hướng về phía cực Bắc đang tiến tới để cản trở sự tiến lại gần (tương tác đẩy). Lực từ tương tác này có xu hướng cản trở chuyển động tịnh tiến của tàu (đóng vai trò là một phần của lực cản điện từ).