Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng ic xuất hiện trong vòng dây dẫn (C) phải có chiều sao cho từ trường cảm ứng của dòng ic có tác dụng chống lại sự tăng từ thông qua nó, tức là các[r]
(1)Giải tập SBT Vật lý 11 23 Bài 23.1, 23.2 trang 57 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
23.1 Câu nói từ thơng khơng đúng?
A Từ thông qua mặt S đại lượng xác định theo cơng thức Φ = B.S.cosα, với α góc tạo cảm ứng từ B→ pháp tuyến dương n→ mặt S.
B Từ thông đại lượng vơ hướng, dương, âm khơng
C Từ thông qua mặt S phụ thuộc diện tích mặt S, khơng phụ thuộc góc nghiêng mặt so với hướng đường sức từ
D Từ thông qua mặt S đo đơn vị vêbe (Wb): Wb = T.m2, có
giá trị lớn mặt vng góc với đường sức từ
Trả lời:
Đáp án C
23.2 Câu nói dịng điện cảm ứng khơng đúng?
A Là dịng điện xuất mạch kín từ thơng qua mạch kín biến thiên
B Là dịng điện có chiều cường độ khơng phụ thuộc chiều tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín
C Là dịng điện tồn mạch kín thời gian từ thơng qua mạch kín biến thiên
D Là dịng điện có chiều phụ thuộc chiều biến thiên từ thơng qua mạch kín
Trả lời:
Đáp án B
Bài 23.3, 23.4 trang 58 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
23.3 Câu nói định luật Len-xơ không đúng?
(2)B Là định luật khẳng định dòng điện cảm ứng xuất mạch kín có chiều cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại biến thiên từ thơng ban đầu qua mạch kín
C Là định luật khẳng định dòng điện cảm ứng xuất từ thơng qua mạch kín biến thiên kết chuyển động từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động
D Là định luật cho phép xác định lượng nhiệt toả vật dẫn có dịng điện chạy qua
Trả lời:
Đáp án D
23.4 Câu nói dịng điện Fu-cơ khơng đúng?
A Là dịng điện cảm ứng khối kim loại cố định từ trường
B Là dòng điện cảm ứng khối kim loại chuyển động từ trường đặt từ trường biến thiên theo thời gian
C Là dịng điện cảm-ứng khối kim loại có tác dụng toả nhiệt theo hiệu ứng Jun - Len-xơ, ứng dụng lị cảm ứng nung nóng kim loại
D Là dòng điện cảm ứng khối kim loại có tác dụng cản trở chuyển động khối kim loại
Trả lời:
Đáp án A
Bài 23.5 trang 58 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Xác định từ thơng qua mặt phẳng diện tích 20 cm2 đặt từ trường có
vectơ cảm ứng từ B→ hợp với mặt phẳng góc 30° có độ lớn 1,2T Xác
định từ thông qua mặt phẳng
A 2,0.10-3 Wb
B 1,2.10-3 Wb
C 12.10-5 Wb
D 2,0.10-5 Wb
(3)Đáp án B
Khi vectơ cảm ứng từ B→ hợp với mặt phẳng góc 30° góc vectơ
này hợp với vectơ pháp tuyến n→ mặt phẳng α = 60° Áp dụng công
thức tính từ thơng: Φ = BScosα = BS cos60°, ta tìm được:
Φ=1,2.20.10−4.0,50=1,2.10−3Wb
Bài 23.6 trang 58 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Một dây dẫn thẳng dài có dịng điện I đặt song song cách hai cạnh đối diện MN PQ khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ Xác định từ thơng từ trường dịng điện I gửi qua mặt khung dây dẫn MNPQ
Trả lời:
Các đường sức từ trường B→ tạo dòng điện I vòng tròn nằm
vng góc với dây dẫn thẳng tâm O chúng Mỗi đường sức từ qua mặt khung dây dẫn MNPQ hai lần: lần vào điểm C hợp với pháp tuyến B→ góc α < 90° ứng với từ thông ΦC > 0, lần điểm D
hợp với pháp tuyến n→ góc α > 90° ứng với từ thơng ΦD < (Hình 23.1G).
Do đó, tổng từ thông đường sức từ gửi qua khung MNPQ có trị số: Φ= ΦC + ΦD = Từ suy từ thơng
Tổng hợp đường sức từ trường B→ tạo dòng điện I dây dẫn
thẳng gửi qua khung dây dẫn MNPQ không
Bài 23.7 trang 59 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Một khung dây dẫn hình chữ nhật khơng bị biến dạng đặt từ trường B→ vị trí mặt phẳng khung dây song song với đường sức từ.
Sau đó, cho khung dây quay 90° đến vị trí vng góc với đường sức từ Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây dẫn
Trả lời:
Trong từ trường B→, vị trí mặt khung dây dẫn song song với đường
sức từ từ thơng qua khung dây dẫn không Cho khung dây dẫn quay góc α = 90° đến vị trí vng góc với đường sức từ, từ thơng qua mặt khung dây tăng tới cực đại Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng icxuất khung dây dẫn phải có chiều cho từ trường cảm ứng dòng ic ngược hướng với từ trường B→ để chống lại tăng từ thông qua khung
(4)Bài 23.8 trang 59 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Một nam châm NS đặt thẳng đứng song song với mặt phẳng chứa vịng dây dẫn (C) có trục quay O vng góc với trục vịng dây Hình 23.1 Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất vòng dây dẫn (C) nam châm NS chuyển động:
a) Quay góc 90° để cực Nam (S) tới đối diện với vịng dây dẫn (C)
b) Quay góc 90° để cực Bắc (N) tới đối diện với vịng dây dẫn (C)
Trả lời:
Khi quay nam châm NS để cực tới đối diện với vịng dây dẫn (C), từ thơng qua mặt vịng dây tăng dần Khi đó, theo định luật Len-xơ, vịng dây dẫn (C) xuất dòng điện cảm ứng ic có chiều cho từ trường cảm ứng dịng ic có tác dụng chống lại chuyển động quay nam châm NS để cản trở tăng từ thơng qua mặt vịng dây dẫn (C) Từ ta suy ra:
(5)b) Nếu cực Bắc (N) nam châm NS quay 90° tới đối diện với vịng dây dẫn (Hình 23.3Gb), dịng ic vịng dây dẫn (C) phải có chiều ngược chiều quay kim đồng hồ để mặt vòng dây dẫn trở thành mặt Bắc, có tác dụng cản trở cực Bắc (N) nam châm NS tới đối diện với
c) Nếu nam châm NS quay quanh trục O nó, từ thơng qua mặt vịng dây dẫn biến thiên (cả chiều độ lớn) tuần hoàn theo thời gian Do đó, chiều cường độ dịng điện cảm ứng ic vòng dây dẫn (C) biến thiên tuần hoàn theo thời gian
Bài 23.9 trang 59 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Một vịng dây dẫn kín (C) đặt đối diện với đầu ống dây dẫn L hình trụ mắc mạch điện Hình 23.2 Xác định chiều dịng điện cảm ứng vòng dây dẫn (C) cho vòng dây dẫn:
a) Dịch chuyển xa ống dây dẫn L
b) Đứng yên cho biến trở Rx tăng dần
Trả lời:
a) Nếu ta chọn chiều dương vòng dây dẫn (C) thuận với chiều dòng điện I1
(6)Như vậy, chiều dòng điện cảm ứng ic vòng dây dẫn (C) thuận theo chiều dương chọn
b) Nếu cho biến trở Rx tăng dần điện trở tồn mạch (R + r) tăng dịngđiện
mạch chính: I=E/R+r giảm Do đó, hiệu điện U hai đầu ống dây L (bằng hiệu điện hai cực nguồn điện E) tăng, nên dòng điện I1 chạy qua ống dây L tăng từ thông qua vòng dây dẫn (C) tăng theo Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng ic xuất vòng dây dẫn (C) phải có chiều cho từ trường cảm ứng dịng ic có tác dụng chống lại tăng từ thơng qua nó, tức đường sức từ dòng ic phải ngược chiều với đường sức từ ống dây L Như vậy, chiều dòng điện cảm ứng ic vòng dây dẫn (C) ngược với chiều dương chọn
Bài 23.10* trang 59 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Một khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt mặt phảng với mạch điện Hình 23.3 Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây dẫn MNPQ khi:
a) Khoá K ngắt, sau đóng lại
b) Khố K đóng, sau dịch chuyển chạy C phía bên phải
Trả lời:
Trước tiên, ta nhận thấy từ trường B dòng điện I chạy mạch điện có đường sức từ xun vng góc qua khung dây dẫn MNPQ từ phía trước phía sau (Hình 23.4G)
a) Khi khố K ngắt, sau đóng lại dịng điện I mạch điện tăng nhanh, từ thơng qua khung dây dẫn MNPQ tăng theo.Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng ic xuất khung dây dẫn MNPQ phải có chiều thuận với chiều MNPQ cho từ trường cảm ứng ngược hướng với từ trường B, chống lại tăng từ thông qua khung dây MNPQ
(7)R=R1Rx/R1+Rx+(R0−Rx)
=R0−R2x/R1+Rx=R0−1/R1/R2x+1/Rx
trong Rx điện trở đoạn AC biến trở R0 Ta nhận thấy, Rx tăng
thì R giảm dịng điện mạch I = E/R+r có cường độ tăng, từ thơng qua khung dây dẫn MNPQ tăng theo Như vậy, dòng điện cảm ứng ic xuất khung dây dẫn MNPQ phải có chiều thuận với chiều MNPQ cho từ trường cảm ứng ngược hướng với từ trường B, chống lại tăng từ thông qua khung dây dẫn MNPQ