Chương V: Bài tập từ thông, chiều của của dòng điện cảm ứng
Chương V: Bài tập suất điện động cảm ứng
Bài tập từ thông, chiều của của dòng điện cảm ứng. Các dạng bài tập từ thông chiều dòng điện cảm ứng. Phương pháp giải bài tập từ thông, chiều của dòng điện cảm ứng chương trình vật lý lớp 11 cơ bản, nâng cao.
Bài tập từ thông, chiều của của dòng điện cảm ứng.
Bài tập 1. Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích 5 cm2 đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,1 T. Mặt phẳng vòng dây làm thành với ⃗BB→ một góc 30o. Tính từ thông qua diện tích trên.
α = (⃗n,⃗B)(n→,B→) = 60o
Φ = N.BS.cos α = 25.10-6 Wb.
Bài tập 2. Một khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,06 T sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Từ thông qua khung dây là 1,2.10-5 Wb. Tính bán kín vòng dây.
Φ = N.BS.cos α = BπR2cosα => R = 8.10-3 m
Bài tập 3. Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = 5 cm2 gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ từ B = 0,1 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ một góc 600. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây.
Φ = N.BS.cos α = 8,7.10-4 Wb.
Bài tập 4. Một khung dây hình vuông cạnh 5 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 8.10-4 T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6 Wb. Tính góc hợp giữa véc tơ cảm ứng từ và véc tơ pháp tuyến của hình vuông đó.
Bài tập 5. Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp:
a/ Đưa nam châm lại gần khung dây.
b/ Kéo nam châm ra xa khung dây.
b/ Khi đưa nam châm ra xa khung dây, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự giảm của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B.
Bài tập 6. Cho một ống dây quấn trên lỏi thép có dòng điện chạy qua đặt gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong ống dây có thể thay đổi được nhờ biến trở có có con chạy R. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp:
a/ Dịch chuyển con chạy về phía N.
b/ Dịch chuyển con chạy về phía M.
a/ Khi con chạy dịch chuyển về phía M, điện trở của biến trở giảm, cường độ dòng điện qua ống dây tăng, từ trường tăng, từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài để chống lại sự tăng của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A.
b/ Khi con chạy dịch chuyển về phía N, điện trở của biến trở tăng, cường độ dòng điện qua ống dây giảm, từ trường giảm, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài để chống lại sự giảm của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B.
Bài tập 7. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp sau
Bài tập 8. Hãy xác định cách di chuyển nam châm để dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch như hình.
Bài tập 9. Hãy xác định các cực của nam châm trong các trường hợp sau
Bài tập 10. Cho hệ thống như hình. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong vòng dây sẽ có chiều như thế nào? Vòng dây sẽ chuyển động như thế nào?
Bài tập 11. Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi con chạy của biến trở đi xuống.
Bài tập 12. Một nam châm đưa lại gần vòng dây như hình vẽ. Hỏi dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều như thế nào và vòng dây sẽ chuyển động về phía nào.
Bài tập 13. Dùng định luật Len-xơ xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong các trường hợp sau
a/ Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây.
b/ Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải.
c/ Đóng khóa k
d/ Khung dây ban đầu trong từ trường hình vuông, sau đó kéo thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi.
e/ Đưa khung dây ra xa dòng điện.
f/ giảm cường độ dòng điện trong ống dây.
Bài tập 14. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần.
Bài tập 15. Một khung dây hình vuông cạnh a = 10cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T. Hãy tính từ thông gửi qua khung trong các trường hợp sau:
a/ Cảm ứng từ ⃗BB→ hợp với pháp tuyến của mặt phẳng khung dây một góc 60o
b/ Mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ ⃗BB→ một góc 60o
c/ mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ ⃗BB→ một góc 30o (chiều của pháp tuyến với mặt phẳng khung dây tùy chọn)
d/ các đường sức từ có hướng song song với mặt phẳng khung dây
e/ Các đường sức từ có hướng vuông góc với mặt phẳng khung.
Bài tập 16. Một khung dây hình tròn diện tích S = 15cm2 gồm N = 10vòng dây, đặt trong từ trường đều ⃗BB→hợp với véc tơ pháp tuyến ⃗nn→ của mặt phẳng khung dây góc α = 30o như hình vẽ. Biết B = 0,04T. Tính độ biến thiên từ thông qua khung dây khi
Bài tập 17. Một khung dây hình tròn có diện tích S = 2cm2 đặt trong từ trường đều, các đường sức từ xuyên vuông góc với khung dây. Hãy xác định từ thông xuyên qua khung dây biết B = 5.10-2T.
Bài tập 18. Một khung dây hình vuông, cạnh 4cm đặt trong từ trường đều, các đường sức xiên qua bề mặt và tạo với pháp tuyến của mặt phẳng khung dây một góc 60o, từ trường có cảm ứng từ B = 2.10-5T. Hãy xác định từ thông xuyên qua khung dây nói trên.
Bài tập 19. Một khung dây có các tiết diện là hình tròn bán kính khung dây là 20cm, khung dây được đặt vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều có B = 2/10-5T. Hãy xác định giá trị của từ thông xuyên qua khung dây nói trên.
Bài tập 20. Một khung dây hình chữ nhật có chiều dài là 25cm, được đặt vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều B = 4.10-3T. Xác định được từ thông xuyên qua khung dây là 10-4Wb, hãy xác định chiều rộng của khung dây nói trên.
Bài tập 21. Một khung dây hình vuông có cạnh dài 5cm, đặt trong từ trường đèu khung dây tạo với các đường sức một góc 30o, B = 5.10-2T. Hãy tính từ thông xuyên qua khung dây.
Bài tập 22. Một khung dây hình tam giác vuông có độ dài cạnh huyền là 10cm và một cạnh góc vuông là 8cm. Cả khung dây được đưa vào từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với khung dây, từ thông xuyên qua khung dây là 1,2.10-7Wb, tìm B.
Bài tập 23. Một khung dây hình tròn đường kính d = 10cm, Cho dòng điện I = 20A chạy trong dây dẫn.
a/ Tính cảm ứng từ B do dòng điện gây ra tại tâm của khung dây.
b/ Tính từ thông xuyên qua khung dây.
Bài tập 24. Một khung dây có chiều dài l = 40cm. Gồm 4000 vòng, cho dòng điện I = 10A chạy trong ống dây
a/ Tính cảm ứng từ B trong ống dây
b/ Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông, cạnh a = 5cm, tính từ thông xuyên qua khung dây.