7. Mô tả bản chất sáng kiến
7.3. Bài tập tự giải
Câu 1: Một sợi dây dẫn đồng nhất, tiết diện ngang S0 = 1 mm2, điện trở suất được uốn thành một vòng tròn kín, bán kính r = 25 cm. Đặt vòng dây nói trên vào một từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây như hình vẽ bên. Cảm ứng từ của từ trường biến thiên theo thời gian B = kt, với t tính bằng đơn vị giây (s) và
a) Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây. b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm bất kì trên vòng dây.
c) Nối vào giữa hai điểm M, N trên vòng dây một vôn kế (có điện trở rất lớn) bằng một dây dẫn thẳng có chiều dài như hình vẽ. Tính số chỉ của vôn kế.
Câu 2: Trên một mặt phẳng nghiêng góc α = 450 với mặt phẳng ngang có hai dây dẫn thẳng song song, điện trở không đáng kể nằm dọc
theo đường dốc chính của mặt phẳng nghiêng ấy như hình vẽ bên. Đầu trên của hai dây dẫn ấy nối với điện trở R = 0,1Ω. Một thanh kim loại MN = l = 10 cm điện trở r = 0,1
Ω khối lượng m = 20g đặt vuông góc với hai dây dẫn nói trên, trượt không ma sát trên hai dây dẫn ấy.Mạch điện đặt trong một từ trường đều, cảm ứng từ có độ lớn B = 1T có hướng thẳng đứng từ dưới lên trên
a. Thanh kim loại trượt xuống dốc.Xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy qua R b. Chứng minh rằng lúc đầu thanh kim loại chuyển động nhanh dần đến một lúc chuyển động với vận tốc không đổi.Tính giá trị của vận tốc không đổi ấy.Khi đó cường độ dòng điện qua R là bao nhiêu ?Cho g = 10 m/s2.
V
M
N
Câu 3: Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng, một đầu nối với
tụ C. Một đoạn dây dẫn AB, độ dài ℓ, khối lượng m, tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không ma sát xuống dưới và luôn luôn vuông góc với hai thanh kim loại đó. Toàn bộ hệ thống đặt trong một từ trường đều có vecto cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng của hai thanh kim loại như hình vẽ bên. Bỏ qua điện trở của mạch.
a. Tính gia tốc a của AB và cho biết sự biến đổi năng lượng trong mạch? b. Bây giờ đặt hai thanh kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm ngang một góc . Độ lớn và chiều của cảm ứng từ vẫn như cũ. Ban đầu AB được thả từ vị trí cách đầu dưới của thanh kim loại một đoạn d. Tìm thời gian để AB bắt đầu rời khoir thanh kim loại và vận tốc của AB khi đó?
ĐS: ;
Câu 4: Một thanh kim loại MN, chiều dài ℓ, điện trở R, khối
lượng m = 100g, đặt vuông góc với hai thanh ray song song nằm ngang và nối với nguồn điện có suất điện động E . Hệ thống được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ hướng thẳng đứng xuống dưới và có độ lớn B. hệ số ma sát giữa thanh MN và các thanh ray bằng . Bỏ qua điện trở các
thanh ray, điện trở tại các chỗ tiếp xúc. Mô tả chuyển động của thanh MN? Giải thích vì sao thanh MN chuyển động sang trái với gia tốc biến đổi nhưng sau đó lại chuyển động với vận tốc không đổi. Tính vận tốc đó?
Câu 5: Hai thanh kim loại đặt song song thẳng đứng, điện trở không
đáng kể, hai đầu trên được khép kín bằng một nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r = 0,2 . Một đoạn dây dẫn AB có khối lượng m = 10g, dài ℓ = 20cm, điện trở R = 2 , trượt không ma
A B C B E, r v M N B A B E ,r B
sát theo hai thanh kim loại đó (AB luôn luôn vuông góc với từ trường đều , có B = 0,01T.
a. Giả xử nguồn điện có suất điện động E = 1V và thanh AB đi xuống. Hãy xác định vận tốc của thanh AB khi đạt giá trị không đổi v0?
b. Nguồn điện phải có suất điện động bao nhiêu để thanh AB đi lên với vận tốc v0 như phần a?
Câu 6: Một đoạn dây dẫn thẳng AB có chiều dài ℓ = 20cm được treo nằm ngang
bằng hai dân dẫn mảnh, nhẹ thẳng đứng chiều dài L = 40cm. Dây được đặt trong một từ trường đều thẳng đứng, B = 0,1T. kéo lệch dây AB để dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc rồi thả nhẹ. Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh AB khi dây treo lệch góc so với phương thẳng đứng và suy ra suất điện động cực đại trên dây AB? Bỏ qua mọi ma sát.