BÀI TẬP CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (BỒI DƯỠNG HSG LÝ)

Hiện tượng cảm ứng điện từ: là hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng (hay dòng điện cảm ứng) khi từ thông qua mạch kín biến thiên Định luật cảm ứng điện từ: ”Khi có sự biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng” Thời gian tồn tại dòng điện cảm ứng cũng là thời gian có sự biến thiêu từ thông

Chuyên đề: BÀI TẬP CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I.Lý thuyết 1.Từ thơng  Từ thơng qua khung dây kín diện tích S đặt từ trường B có độ lớn:   BS cos  Nếu khung có N vịng dây :   NBS cos  Trong B : cảm ứng từ (T) S : diện tích khung dây (m2) : từ thông (Wb) “Vêbe”; 1Wb = T.m2     ( B, n ) ; n : vecto pháp tuyến khung dây 2.Hiện tượng cảm ứng điện từ: tượng xuất suất điện động cảm ứng (hay dòng điện cảm ứng) từ thơng qua mạch kín biến thiên *Định luật cảm ứng điện từ: ”Khi có biến thiên từ thơng qua diện tích giới hạn mạch điện kín mạch xuất dịng điện cảm ứng” Thời gian tồn dòng điện cảm ứng thời gian có biến thiêu từ thơng *Chiều dòng điện cảm ứng – định luật Lenxơ: “Dòng điện cảm ứng đoạn mạch điện kín có chiều cho từ trường mà sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh (đó biến thiên từ thông qua mạch)”   - Nếu tăng  BC  B   - Nếu giảm  BC  B   ( B từ trường ban đầu; BC từ trường cảm ứng) 3.Suất điện động cảm ứng a.Trường hợp tổng quát: Trong mạch điện khung dây có N vịng dây thì: eC =  N  ;  t từ thơng qua diện tích giới hạn vòng dây  b.Trường hợp đoạn dây dẫn chuyển động từ trường B  Suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây dẫn chiều dài l chuyển động với vận tốc v từ trường có  cảm ứng từ B eC = Blv sin Trong đó:  l (m) chiều dài đoạn dây  v(m/s) vận tốc  củađoạn dây   góc B v   v B vng góc với đoạn dây II Bài tập Bài 1: Một đoạn dây dẫn thẳng dài AB chiều dài l=20cm Treo nằm ngang hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng chiều dài L=40cm Dây đặt từ trường thẳng đứng, B=0,1T Kéo lệch AB để dây treo hợp góc 0=600 với phương thẳng đứng bng tay Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng xuất AB dây treo lệch góc  với phương thẳng đứng, suy giá trị suất điện động cực đại Bỏ qua lực cản khơng khí Bài 2: Một dây dẫn có chiều dài l = 2m, điện trở R =  uốn thành hình vng E1 Các nguồn điện có E1 = 10V, E2 = 8V, r1 = r2 = mắc vào cạnh hình vng hình vẽ Hệ thống đặt từ trường có phương vng góc với mp khung dây B tăng theo thời gian theo quy luật B = kt, với k = 64 T/s Tính dịng điện mạch E2  B Bài 3:Thanh kim loại AB kéo trượt hai ray mặt phảng nằm ngang với  vận tốc v = 10 m/s Hai ray cách đoạn l = 0,5m đặt từ trường thẳng đứng, cảm ứng từ B Mắchai tụ điện C1, C2 ( với C1= 1,5 C2 ) nối tiếp vào đầu hai ray Biết hiệu điện hai đầu tụ C2 0,5V Tính B N C1  v C2  M B Bài 4:Hệ thống dây dẫn đặt nằm ngang hình vẽ Thanh Hz trượt cạnh Ox, Oy ln vng góc với mặt phẳng phân giác OH, Hz tiếp xúc với Ox, Oy M;N góc xOy = 2 Vận tốc chuyển động Hz không đổi v Các dây dẫn làm chất , tiết diện có điện trở đơn vị chiều dài r Bỏ qua điện trở tiếp xúc M;N Hệ thống đặt từ trường B thẳng đứng có độ lớn B Hãy xác định chiều độ lớn dòng điện cảm ứng chạy qua MN O   M H N  v x z y Bài 5: Vòng dây tròn đồng chất tiết diện đều, bán kính a, điện trở đơn vị chiều dài r Một loại  trượt vịng trịn với vận tốc khơng đổi v Đặt hệ thống từ trường B vng góc với mặt phẳng vịng dây Bỏ qua điện trở tiếp xúc M;N Hãy xác định chiều độ lớn dòng điện cảm ứng chạy qua MN M a N  v   Bài 6:Cuộn dây kim loại (  = 2.10-8 .m), có N = 1000 vịng dây đường kính d = 10 cm, tiết diện dây S  B 0, 2T / s Cho  = 3,2 = 0,2 mm2 có trục song song với B từ trường Tốc độ biến thiên t a.Nối hai đầu cuộn dây với tụ điện C = 1F Tính điện tích tụ điện b.Nối hai đầu cuộn dây với Tính cường độ dịng điện cảm ứng cơng suất nhiệt cuộn dây?  Bài 7: Vịng dây dẫn diện tích S = 1m đặt từ trường có B vng góc với mặt phẳng vịng dây Hai tụ điện C1 = 1F ; C2 = 2F mắc nối tiếp vịng dây vị trí xun tâm đối Cho B thay đổi theo quy luật B = kt ( k = 0,6 T/s) Tính hiệu điện điện tích tụ điện C1   B C2