Ví dụ 1: Thanh kim loại AB dài 20 cm kéo trượt đều trên hai thanh ray kim loại nằm ngang như hình vẽ. a) Tìm suất điện động cảm ứng trong khung. b) Cường độ dòng điện cảm ứng và cho bi[r]
(1)1 QUY TẮC BÀN TAY PHẢI:
- Đặt bàn tay phải hứng đường sức từ, ngón tay chỗi 90° chiều chuyển động đoạn dây, đoạn dây dẫn đóng vai trò nguồn điện, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều từ cực âm sang cực dương nguồn điện đó:
- Chú ý:
+) Khi mạch nối kín mạch có dịng điện cảm ứng ic
+) Bên nguồn điện, dịng điện có chiều từ cực âm sang cực dương, bên ngồi ngược lại
2 BIỂU THỨC SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TỪ TRONG ĐOẠN DÂY:
- Xét trường hợp đơn giản từ trường B vng góc với mặt khung dây, suất điện động khung dây tính theo cơng thức:
c
c B S e
e B v
t t
S s v t
(2)
+) Khi mạch kín dịng cảm ứng chạy dây dẫn có điện trở R: i c c
e R
+) Khi mạch có hai dịng điện số Ampe kế tổng đại số hai dòng điện (hai dòng điện dịng I nguồn E tạo dòng ic tượng cảm ứng điện từ tạo ra)
3 BÀI TẬP
Ví dụ 1: Thanh kim loại AB dài 20 cm kéo trượt hai ray kim loại nằm ngang hình vẽ Các dây nối bằng điện trở
3
R Vận tốc AB 12 m/s Hệ thống đặt từ trường có B = 0,4 T, Bvng góc với mạch điện
a) Tìm suất điện động cảm ứng khung b) Cường độ dòng điện cảm ứng cho biết chiều
Lời giải:
a) Suất điện động cảm ứng thanh: ec B v sin 0, 4.0, 2.2.12.sin 90 0,96V b) Dòng điện mạch: c 0,32 A
c e I
R
Quy tắc bàn tay phải chiều dòng điện cảm ứng qua AB theo chiều từ A đến B
Ví dụ 2: Cho hệ thống hình vẽ, MN có chiều dài 50 cm chuyển động với tốc độ 10 m/s từ trường B = 0,25 T Tụ điện có điện dung C = 10 F Tính độ lớn diện tích của tụ điện cho biết tích điện dương
Lời giải:
Khi MN chuyển động MN xem nguồn điện có suất điện động có độ lớn là:
(3)Nguồn điện MN nạp điện cho tụ C nên điện tích tụ C là: qC e 12,5 C
Áp dụng quy tắc bàn tay phải suy N cực âm M cực dương nguồn điện Do M mang điện tích dương, N mang điện tích âm
Ví dụ 3: Nguồn có suất điện động E = 1,5V, điện trở r = 0,1, MN có chiều dài m có điện trở R2,9 Từ trường B có phương thẳng đứng, hướng xuống vng góc với mặt khung hình vẽ B = 0,1 T Thanh MN dài có điện trở không đáng kể
a) Ampe kế MN đứng yên? Tính độ lớn lực từ tác dụng lên MN
b) Ampe kế MN di chuyển phía phải với vận tốc v = m/s cho đầu MN tiếp xúc với đỡ kim loại? Tính độ lớn lực từ tác dụng lên MN
c) Muốn Ampe kế số phải để MN di chuyển phía với vận tốc bao nhiêu? Lời giải:
a) Khi MN đứng yên mạch khơng có dịng cảm ứng nên số ampe kế là: 0,5
E
I A
R r
Độ lớn lực từ tác dụng lên MN: FB I 0, 05N
b) Khi chuyển động phía phải mạch có dịng cảm ứng có chiều từ M đến N:
0,1 c
c
e B v
i A
R r R r
(4)dịng ic có chiều từ N đến M MN phải chuyển động sang trái Gọi v vận tốc MN: ic B v v i Rc r 15m s
R r B
Ví dụ 4: Hai kim loại song song, thẳng đứng có điện trở khơng đáng kể, đầu nối vào điện trở R0,5 Một đoạn dây dẫn AB, độ dài
14cm
, khối lượng m = 2g, điện trở r0,5 tì vào hai kim loại tự trượt không ma sát xuống ln ln vng góc với hai kim loại Toàn hệ thống đạt từ trường có hướng vng góc với mặt phẳng hai kim loại có cảm ứng từ B = 0,2T Lấy
2
9,8
g m s
a) Xác định chiều dòng điện qua R
b) Chứng minh lúc đầu AB chuyển động nhanh dần, sau thời gian chuyển động trở thành chuyển động Tính vận tốc chuyển động tính UAB
c) Bây đặt hai kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm ngang góc 60 Độ lớn chiều B cũ Tính vận tốc v chuyển động AB UAB
Lời giải:
a) Do xuống nên từ thông qua mạch tăng Áp dụng dịnh luật Lenxơ, dòng điện cảm ứng sinh Bc ngược chiều B (hình vẽ)
Áp dụng qui tắc nắm bàn tay phải, I chạy qua R có chiều từ AB
b) Ngay sau bng AB chịu tác dụng trọng lực P = mg nên chuyển động nhanh dần v tăng dần
Đồng thời, sau mạch xuất dịng điện I nên AB chịu thêm tác dụng lực từ FBI có hướng lên
Suất điện động xuất AB là: e B v t
nên
2
e B v B v
I F
R r R r R r
(5)2
B v
F mg mg
R r
2 2
0,5 0,5 2.10 9,8 25 0, 0,14
R r mg
v m s
B I
Hiệu điện hai đầu là: 0, 2.0,14.25
.0,5 0,35
0,5 0,5 AB
B v
U I R R V
R r
c) Khi để nghiêng hai kim loại ta có hình vẽ bên:
Hiện tượng xảy tương tự trường hợp b) ta thay P sin
P thay B B1 với B1 Bsin
- Lập luận tương tự ta có:
2 2
sin
sin B v sin
F mg mg
R r
2 2 2
sin 0,5 0,5 2.10 9,8.sin 60
28,87 sin 0, 2.sin 60 0,14
R r mg
v m s
B
- Hiệu điện hai đầu là: sin 0, 2sin 60 0,14.28,87
.0,5 0,35
0,5 0,5 AB
B v
U I R R
R r
V
Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên
danh tiếng
I. Luyện Thi Online
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
(6)các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Học Toán Online Chuyên Gia