M Ụ C 3 2 -3 . O ỊN H L U Ậ T P A R A D A Y V Ể C Á M Ứ N G
1E “ ở m ộ t nơi t r ê n b ắc b á n cấu, từ tr ư ờ n g Trái Đ ấ t có cư ờ n g độ 42/*T và h ư ớ n g x u ố n g dưới là m t h à n h góc 57°
so với đườ ng , t h ẳ n g đ ứ n g . T ìn h từ th ô n g q u a m ộ t m ậ t n ằ m n g a n g d iệ n tíc h 2 ,5 m 2.
X em h ln h 3 2 - 3 2 t r o n g đđ vectơ diện tích A đ ã được c h ọ n m ộ t cách tù y tiệ n là h ư ớ n g x u ố n g dưới.
2 E - M ột v ò n g dây n h ỏ diện tích A n ằ m bên t r o n g v à cđ t r ụ c c ù n g p h ư ơ n g với m ộ t ó n g dây đ iệ n dài, với n vòng tr ê n đơn vị dài v à m a n g d ò n g diện i.
Nểu i = i w sincưt, hãy t í n h sđđ tr o n g vòng dây.
3E - Một a n t e n siêu cao t ấ n tr ò n cđ đ ư ờ n g k ín h l l c m . T ừ tn ư ờ n g c ủ a m ộ t tín hiệu tivi vuông gdc với m ặ t vòng dây, và ở thời đ iể m n à o đđ, c ư ờ n g độ c ủ a nó th a y đổi với tốc độ 0 , 16T/s. T rư ờ n g n à y #từ tr ư ờ n g đéu. H ã y tín h sđ đ t r ê n ă n te n .
4E - Một từ t r ư ờ n g đ ễ u B, v uô ng gổc với m ặ t c ủ a m ộ t v ò n g dây p h ẳ n g hìn h trò n bán kính r. C ư ờ n g độ tr ư ờ n g biến th iê n th e o thời g ia n th e o qu y lu ậ t
B = B 0e~irt,
tro n g ảó B và r là các h ằ n g lượng. Xác đ ịn h sđđ t r o n g v ò n g d â y n h ư m ộ t hà m của thời gian.
5 E - Từ th ôn g q u a vòng dây vẽ trên hỉnh 3 2- 3 3 t ă n g theo hệ thức
<pfí = 6,0 t2 + 7,0í,
t r o n g đđ <PH biểu diễn b ằ n g millivêbe và t bằ ng giây, a) Tí nh độ lớn c ủa sđđ cảm ứ ng t r o n g vòng dây khi t => 2,0s. b) Xác định chiểu của dòng điện chạy q ua R.
HỈNH 3 2 - 3 3 . Bài tậ p 5 và bài toán 17 HÌN H 3 2 -3 4 . Bài l ặ p 6
6 E - Từ t r ư ờ n g q u a m ộ t vòng dây đơn bán kính 12cm điện trở 8,5Q tha y đổi theo thời gian .như đà vẽ trô n hỉnh 32-34. Tính s đ đ ,tr o n g vòng dây n h ư m ột hàm
của thời gian. Xét các khoảng thời gian ,
.a) từ t = 0 đến t = 2,0s ;
b) từ t = 2,0s đến t = 4,0s ;
c) từ t = 4,0s đến t = 6,0s.
Từ trư ờ n g (đêu) vuông gđc với m ậ t p h ảng của vòng dây.
7 E - Một võng â n te n diện tích A và điện trở R vuống gdc với m ột từ trường
ô V , :đổu .B. .Trường .này .giảm .tuyến, tớn h .đến $6* khụng* tro n g -khoảng ‘th ũ i • gian *Aớ*. • T ớ n h ' biểu th ứ c n â n g lượng n h iệ t to à n p h á n tỏa ra trệ n vòng dây.
8 E - Một từ trư ờ n g đểu vuông gđc với m ậ t của m ột vòng dây trò n đường kính • lOcm, uốn bằng dây đổng (đường kính 2,5mm).
a > T ín h điện trở của dây (xem b ảng 28-1),.
b) T ừ trư ờ n g phài biến đổi theo' thời gian với tốc độ b à n g bao nhiêu n ếu dòng điện c ảm ứng x u ấ t hiện tr ê n vòng dậy là 1,0'A. )
9 P - Dòng điện tro n g ổng dây điện th ẳ n g ở bài toán m ẫ u 32 - 1 biến thiên không n h ư tro n g bài to á n ấy m à theo quỵ lu ậ t i = 3,0í + 1,0£2 tro n g đd i tính b à n g am pe, t tỉnh b ằ n g giây.
a) Vẽ đố thị biểu diễn sđđ cảm ứng tro ng cuộn
đây từ t = 0 đến t 4,0s. Cvin rfăy
b) Điện trở cửa cuộn dây là 0,15Q, tính dòng điện tro n g cuộn dây ở thời điểm t = 2,0s.
1 0 P - Trên hình 32 - 35, một cuộn dây 120 vòng, XòlinGit bán k ỉn h l,8cm điện trở 5,3Q được đặt ỏ ngoài
m ộ t ổ n g dây điện t h ằ n g giống n h ư t r o n g bài t ơ á n HÌNH 32-35. Bài loán 1G.
mầu 32-1. Nếu dòng điộn tr on g ống dây điện t h ả n g thay đổi giống như t r o n g bài toán mẫu ấy,
a) Tính dòng điện t r o n g cuộn dây t rong lúc dòng điện t rê n ống dây điện t h ả n g thay đổi.
b) Các êlectrôn dản tro n g cuộn dây đã "nhận được thông tin" như t h ế nào từ ống dây điện th ả n g để chúng chuyển động tạo ra dòng điện ? Cần nhớ r ằ n g từ thông chi khu trú hoàn toàn ở trong ống dây điện thảng.
I I P - Một ống dây điện th ả n g dài bán kính 25m m có 100 vòng/cm. M ột vòng dây đơn bán kỉnh 5,0cm bao quanh ống dây, trục của ống dây và vòng d ây t r ù n g nhau. Dòng điện tro n g ống dây giảm từ 1,0A đến 0,50A với tốc độ đểu tro n g kh o à n g thời gian lOms. Tính sđđ x u ấ t hiện trong vòng dây.
12P - Tìm biểu thức của từ thông qua ống dây hình xuyến có N vòng m a n g dòng điện i. Cho rà n g cấc vòng dây cổ tiết diện ngang hỉnh chữ n h ậ t, b á n kính trong a, bán kính ngoài b và chiều cao h.
13P - Một ống dây hình xuyến, tiết diện ngang hình vuông c ạnh 5,00cm, bán kính trong 15,0cm, có 500 vòng dây m an g dòng điện 0,800A. T í n h , từ th ô n g q u a tiết diện ngang.
14P - Cho một sợi dây đổng dài 50,0cm (đường kính lm m ) . Ta uốn nó th à n h một vòng tròn và đặt vuông gđc với một từ trư ờ n g đểu, tâ n g theo thời gian vởi tốc độ 10,0 mT/s. Tính tốc độ sinh n ả n g lượng nhiệt trê n vòng dây đd.
15P - Một vòng dây điện kín tạ o bởi hai n ử a vòng tròn bán kính 3,7cm n à m vuông gổc với nhau.
Vòng dây này được tạo ra b ằ n g cách bẻ gập vòng dây trò n theo một đường kính cho tới khi hai nửa vuông gđc với nhau. Một từ trư ờ n g đéu B cường độ 76mT vuông góc với đường kính gập và làm th à n h hai gổc bằng nhau (= 45°) với hai m ậ t p h ẳ n g cùa nửa vòng tròn như trôn h ình 3 2 -3 6 . Từ tr ư ờ n g được giảm đéu đến không tro n g thời gian 4,5 ms.
HÌNH 3 2 -3 6 . Bài toán 15. TT ’ , ♦ • V _ % V
Hãy xác định độ lớn cua sđđ cảm ứng và chiẽu của dòng điện càm ứng tro n g vòng dây tro ng suốt khoảng thời gian đó.
16P - H ỉnh 3 2 -3 7 vẽ hai vòng dây đổng trụ c với nhau. Vòng nhỏ (bán kính r) ờ trê n vòng lớn (bán kớnh R) và cỏch n h a u m ộ t khoả ng X ằ R. Kết quà là từ trư ờ ng do dòng điện i chạy trong vòng dây lớn
gây ra g ẩ n n h ư đ é u khi đi q u a vò ng dây nhỏ. Cho X r ằ n g X t ă n g với tốc độ không đổi dx / dt = V.
a) Xác định từ trư ờ n g qua diện tích bao bởi dây nhỏ theo X.
b) Tính sđđ sinh ra tro n g vòng dây nhỏ.
c) Xác đ ị n h c hi é u c ủ a d ò n g điện c ả m ứ n g chạy HÌNII 32-37. Bài t oá n/6 trong vòng dây nhỏ. (Gợi ý : xem phương trìn h 31-25).
17P - Trên hỉnh 3 2-33 , ta cho từ thông 'qua vòng dây b à n g (pB (0) ở thời đ iể m / = 0. Sau đó từ trư ờ n g B thay đổi liên tục theo quy lu ậ t c h ư a biết, cả vể chiẽu lần cường độ. Đến thời điểm t ì từ th ông là 0 B(*).
t là
a) Chứng minh rằ n g điện lượng toàn phẩn q{t) chạy qua điện trở R ờ thời điểm
9 (0 0g(£)].
và độc lập với quy Ịuật biến đổi của B.
b) Nếu tro n g trư ờ n g hợp riêng <pn(t) = <PB(0), ta cố q(t) 0. Dòng càm ứ n g có n h ấ t thiết bằng không tro n g suốt khoảng thời gian từ t = 0 đến t = t hay không ?
18P - Một tr ă m vòng dây đổng cách điện được cuốn q u a n h m ộ t hỉnh tr ụ b àn g gỗ tiế t diện 1,20 X 10~3 m 2. H ai đầu cuộn dây nối với m ột điện trờ. Điện trở toàn mạch là 13,0Q.
Nếu một từ trư ờ n g ngoài đều dọc theo trục của lõi thay đổi từ 1,60T theo chiéu này đến 1,60T theo .chiéu ngược lại, thỉ đã cđ điện lượng b à n g bao nhiêu chạy tro n g mạch ? (Gợi ý : xem bài toán 17).
19P - Một k h un g dây hỉnh vuông cạnh 2,00m đ ặ t vuông góc với m ột từ trư ờ n g đẽu, sao cho n ử a diện tích của k hù ng n à m tro n g từ trư ờ n g n h ư tr ê n hình 32 -3 8 . K hung dây chứa m ộ t bộ pin 20,0V điện trở tro n g không đ á n g kể. Nếu cường độ của trường thay đổi theo thời gian theo quy luật B = 0,042 - 0,870*, tro n g đổ B tính bàpg tesla, t b ằ n g giây thỉ :
a) Sđđ tổ ng cộng tro n g m ạch bằng bao nhiêu ? b) Chiểu dòng điện đi qua bộ pin như th ế nào ?
'Ỉ A .
H ỈN H 3 2 -3 8 Bài toán 19. H ỈN H 3 2 -3 9 . B,ài to á n 20.
2 0 P - Một sợi dây d ả n đữợc uốn theo 3 đoạn đường trò n b ả n kính r = lOcm như trr-n hình 32-39 . Mỗi đoạn là một phấn tư vòng trò n, ab n ằ m tr ê n m ặ t xy, bc tjrên 11141 yz và ca tr ê n m ặ t zx.
■ a) Nếu m ột từ trư ờ n g đều B hướng theo chiêu dương của tr ụ c X, th ỉ độ lớn c ủa sđđ nảy sinh tro n g sợi đây bằng bao nhiêu khi B tâ n g vái tốc độ 3,0m T/s ?
b) Xác định chỊéu c ủ a đống điện trê n đoạn bc.
2 1 P * - Hai sợi dây đổng dài, (đường kính tiết diện 2,5inin), đ ặ t song song với nhau và m a n g đòng điện 10A theo chiéu ngược nhau.
a) Nếu tâ m hai sợi dây cách nhau 20mm, hãy tín h từ th ô n g gửi q u a k hoảng khổng giữa hai trụ c sợi dây tín h cho lm chiêu dài của sợi dây.
b) P h ấ n của từ thô ng này nằ m ở bên tron g tro n g hai sợi dây là bao nhiêu.
c) Lặp lại câu (a) với trư ờ n g hợp hai dòng điện c ùn g chiéu.
c
ĩ 1 a p iB
M Ự C 3 2 - 5 . H I Ệ N T Ư Ợ N G C Ả M Ứ N G ĩ N G H I Ê N c ứ u D Ị N H L Ư Ộ N G
22E - Một vòng dây trò n đường kính lOcm, đ ặ t tro n g từ trư ờ n g đẽu 0,5T, sao cho pháp tu yến của nó nghiêng gđc 30° với chiểu của từ trường. Vòng dây bị "đung đ ưa ” sao cho t r ụ c của nđ quay theo một hỉnh nón q u a n h p hư ơ ng c ủa từ t r ư ờ n g với tốc độ không đổi là 100 vòng/phút. Góc giữa pháp tuyến và p hươ ng của trường (bàng 30°) không đổi tro n g qu á trìn h quay. Tính sđđ x u ấ t hiện tro n g vòng dây.
23E - Một th a n h kim loại chuyển động với vận tốc không đổi dọc theo hai th a n h ray kim loại đ ậ t song song, m à một phía của ray được nói với n h a u q u a m ột bản kim loại như hình 32-4 0. Một từ trường B = 0,350T đi từ m ặ t giấy hướng ra ngoài.
a) Nếu hai th a n h ray cách nhau 25,0cm và tốc độ của th a n h kim loại là 55,0cm/s, hãy tính sđđ sinh ra.
b) Nếu th a n h kim loại có điện trò 18Q, và ray cđ điện trờ không đ á n g kể, hăy tỉnh dòng điện chạy q u a th a nh .
24E - H ỉnh 3 2 -4 0 vẽ m ộ t th a n h dẫn điện chiéu dài L bị kéo dọc theo hai th a n h ray dẫn điện nằm
l <1 i I nể a n Ễ> không ma sát, với vận tốc không đổi V. Một
i . * "1 * * " l # tú trư ờng đéu B th ẳ n g đứng, c h o án đẩy không gian mà th a n h kim loại chuyển động. Cho rằ n g L = lOcm, u — 5,0m/s và B = 1,2T :
HĨNH 32-40. Bãi tập 23 và 24. a) T ị n h sđđ c ả m ứ n g t r o n g t h a n h k i m loại.
b) Tỉnh dòng điện chạy tro n g vòng dây dẫn đó biết r ằ n g điện trở của ray r ấ t bé có th ể bỏ qua.
c) Tính tốc độ tỏa nh iệ t tro n g th a n h kim loại.
d) Tính ngòại lực phài tác dụ ng lên th a n h kim loại để duy tr ì chuyển động của nó.
e) Tính tốc độ m à ngoại lực đ ã thực hiện công cho th a n h kim loại đđ. So sánh đáp gổ này với đáp sổ của câu c).
2 5 E - Trên hình 3 2-4 1 , m ột th a n h dẫn điện
khối lượng m, chiéu dài L trư ợ t không m a sát trê n • hai th a n h ray dài n ằ m ngang. Một từ trư ờng đểu ĩ • thảng đứng B chiếm toàn bộ m iẽn m à th a n h chuyển • động. Một m áy p h á t điện G cung cấp dòng điện • không đổi i chạy theo m ột th a n h ray, đi qua th a n h • dẫn điện, và trở về theo th a n h ray kia. Tinh vận
tốc của th a n h dẫn điện theo thời gian, cho rằng
khi í = 0 nó đ an g nằ m yên. I1ỈNH 3? ' 41- Hài lập 25 và bài loAn 32 2 6 P - Một vật dẫn đ à n hổi, được căng th à n h m ột vòng trò n b án kính 12,0cm.
Nó được đ ặ t sao cho m ậ t vòng tròn vuông gtíc với m ột từ trư ờ n g đêu 0.800T Khi th ả tự do, b á n kính c ủa vòng b ấ t đẩu co lại với tốc độ tứ c thời b ằ n g 75,0cm/s. Tính sđđ cảm ứ n g tro n g vòng tại thời điểm đó.
2 7 P - H ai th a n h ray d ẫ n điện tạo nên m ột góc vuông ở đ iể m h à n chúng với nhau. Một th a n h d ẫ n điện tiếp xúc với hai th a n h ray, và ch u y ển động từ đinh góc
vuông (ỏ thời điểm t = 0) vể phía tay phải với vận tốc không đổi 5,20m/s, như đâ vẽ trê n hình 3 2-42. Một từ trư ờn g 0,350T hướng từ m ặ t giấy ra ngoài. Hãy tính
a) Từ thông qua hỉnh ta m giác hợp bởi các ray và th a n h dẫn điện tại lúc t = 3,00s ; b) Suất điện động tr ê n hình ta m giác tại lúc đđ ;
c) Suất điên động này thay đổi theo thời gian như t h ế nào ?
X - y X *
..VT7
HĨN H 3 2 -4 2 . Bài lo à n 27 H ÌN II 3 2 -4 3 . Bãi to án 28
2 8 P - Một sợi dây cứng uốn th à n h nửa vòng trò n bán kính a được quay trong từ trường đều với tấ n số f như đã vẽ trên hỉnh 32-43.
Tính : a) T ẩ n số và b) biên độ của sđđ cảm ứng tro n g vòng dây kín ? 2 9 P - Một k h u n g hlnh chữ n h ậ t
chứa N vòng dây và ctí chiểu dài a, .chiều rộng .hy được. quay, với t ấ n số
f tron g từ trư ờ n g đểu B như trê n hlnh 32-44.
a) Chứng m in h rằ n g sđđ cảm ứng trê n khùng dẩy cho bởi công thức.
% = 2 ĩtfN a b B s i n 2n f t = %0 s i n 2 n f t HÌNH 32-44. Bải toán 29.
Đây chính là nguyên lí của m áy p h át điện xoay chiéu phổ dụng, b) H â y th iế t kế khung dây cđ th ể cho được sđđ %Q = 150V khi nđ quay với t ẩ n số 60,0 vòng/s trong từ trư ờ n g 0,5Q0T.
3 0 P - M ệt máy p h á t điện cấu tạo bởi 100 vòng dây họp th à n h m ộ t k h u n g hình chữ n h ậ t kích thưéỊp 50,0cm X 30,0cm đựỢG đ ặ t t oà n bộ t r o n g t ừ t r ư ờ n g c ường độ B = 3,50T. Tính giá tr ị cực đại của sđđ sinh r a khi k h u n g dây q u a y 1000 vòng tro ng một p h ú t q u a n h m ột trục vuông góc với B.
31 p - Tính công s u ấ t tr u n g bình m à máy p h á t điện tro n g bài to á n 29 cung cấp nếu nd được nối với m ộ t điện trở 42,0 Q.
3 2 P - T ron g bài tậ p 25 (xem hỉnh 32* - 4 1 ) m áy p h á t dòng k h ô n g đổi G được thay bằng bộ pin cung cấp một sđđ không đổi %.
a) Chứng m inh rà n g vận tốc của th a n h bây giờ d ấ n tới m ột giá tr ị cuối cùng không đổi V . Tính chiểu và độ lớn của vận tốc ấy.
b) Tính dòng điện chạy qua th a n h khi vận tốc cuối cùng đã đ ạ t được.
c) P h â n tíc h 'tìn h h u ố n g này và tình huống của bài tập 25 theo q u a n đ iể m chuyển đổi năng lượng.
3 3 P - ở m ột địa điểm từ trư ờng Trái Đ ất cố cường độ B = 0,590 Gauss và nghiêng x u ố n g đối với m ặ t p h ả n g n ga ng một góc 70,0°. Một cuộn dây t r ò n phả ng n ằm n ga n g có bán kính 10,0 cm, gốm 1000 vòng, cổ điện trở 85,0Q. Nó được nối vào một điện kế điện trở 140Q. Cuộn dây được quay nử a vòng q u a n h đường kính và lại trờ lại n ằ m ngang. Tí nh điện lượng chạy qua điện kế t r o n g quá t r ì n h quay đó. iGơi V : Xem bài t o á n 17).
34P - H ìn h 3 2 -4 5 vẽ m ột th a n h chiều dài L được làm cho chu yển độn g với tốc độ k h ô n g đổi V dọc th e o hai ' ■’ / * * ray dần điện n ằm ngang, ơ
tr ư ờn g hợp này, từ t r ư ờ n g tr ong mién t h a n h c h u y ển động là không đểu, và do m ộ t dòng điện i chạy q u a m ộ t dây điện dài song song với ray sinh ra.
Cho r ằ n g V = 5,00m/s, a = 10,0mm, L = 10,0cm và i = 100A.
H ÌN H 3 2 - 4 5 . Bài loán 34. a) T í n h sđđ cảm ứng t rên
t ha nh.
b) Tính d ò n g điện t r o n g vòng dẫn điện. Biết rằ n g điện trờ của t h a n h là 0,400Q và điện trở c ủ a 2 ray và t h a n h n ga ng nối 2 đáu ray bên phải là k hông đ á n g kể.
c) Tính tốc độ sinh n h iệ t tro n g thanh.
d) Phải t á c d ụ n g lên t h a n h một lực bằng bao nhiêu để duy trì c hu yể n động c ù a n ó ?
e) Tính tốc độ cung cáp công từ bên ngoài lên th a n h . So s á n h đáp số này với đáp số ở p h ấ n c).
35 P - ở tìn h huống vẽ trê n hìn h 32-46, a ss 12,0cm,
b - 16,0cm. D òng điện chạy trê n sợi dây dài, th ả n g cho bởỉ biểu thức :
I = 4,50* 2 - 1 0 , 0 tro n g đó ỉ' tính bằng ampe và t tỉnh bằng . giây.
a) Tính sđđ tro n g k h u n g dây hình vuồng lúc t = 3,00s.
b) Xác địn h chiều c ủ a dòng điện càm ứng tro n g khung.
36P •- T rên hỉnh 3 2 - 4 7 vẽ m ộ t khung dây hĩnh vuông c ạn h 2,0cm. Từ trư ờng hướng từ m ậ t giấy r a ngoài, có c ư ờn g. độ cho bởi công t hức B = 4,0/ V, t r o n g đđ
H ỈN H 3 2 -4 6 . Bãi to án 35.
ĩ'
ĩ
H Ì N H 3 2 - 4 8 . Rài lo á n 37
B tính bàng tesla, t b ầ n g giây, và y b ằng mét. Xác định sđđ q u a n h hình vuông ấy ỏ thời điểm t = 2,5s, và cho biết chiễu của nổ.
3 7 P - Một k h u n g dây hlnh chữ nhật, chiểu dài a, chiêu rộng b, điện trở R đật gấn một sợi dây dài vô hạn m a n g dòng điện i như trê n hình vẽ 32 -4 8. K hoảng cách từ sợi dây dài đến tâ m của khung dây là r. H ãy tỉm :
a) độ lớn của từ th ô n g gửi q ua khung dây ;
b) dòng điện t r o n g k h u n g dây khi k hu n g dây chuyển động r a xa sợi dây dài với tốc độ V.
3 8 P - Một th a n h dẫn điện chiểu dài /, khối 3 lượng m f điện trở JR, trư ợ t xuống không mar
s á t trê n hai th a n h ray điện trở khòng đáng kể như đã vẽ trê n hình 32 -4 9. Đ ẩu dướị cùa hai ray được nối vào n hau, và tạo nên m ột khung dây dẫn điện m à c ạn h trê n là th a n h dẫn điện.
Mật phẳng của hai ray làm với m ặ t n gang một góc ớ, và cố m ột từ trư ờ n g đéu, th ẳ n g đứng đi qua vùng đó.
a) Chứng m inh r ằ n g cuối cùng th a n h vật dẫn sẽ đ ạt tới tốc độ không đổi m à giá trị của nó bằng :
m g R si nỡ u B h 2 ' cõPẽ'
b) Chứng m in h r ằ n £ tổc độ sinh nhiệt trê n th a n h đ ú n g b ằ n g tốc độ giảm th ế n à n g hãp dẫn của nổ.
c) Biện luận trư ờ n g hợp từ trư ờ n g B không hướng lên trê n m à hướ ng xuống dưới.
39P* - Một sợi dây tiết diện n gan g 1,2 m m 2 và điện trở s u ấ t là 1,7 X l ( T 8Q.m được uốn th à n h m ột c ung trò n bán kínỊi r = 24crn n h ư đ à vẽ tr ê n h ỉn h 3 2 -5 0 . Một
đòạn dẩỳ th ắ n g khác ÓP cũ n g cu n g loại n h ừ trên, cđ th ể quay q u a n h điểm o và tr ư ợ t cd tiếp xúc với cung trò n tại p . Sau cùng, m ột đoạn dây th ẳ n g khác OQ cũ n g cù n g loại trê n , hợp với hai đoạn dây trê n th à n h m ộ t m ạ c h điện kín. Tbàn bộ hệ ntíi trê n đ ặ t tío n g từ trư ờ n g B = 0,15T, hướng từ m ặ t giấy ra ngoài. Đ oạn dây t h ẳ n g OP th o ạ t đáu n ằ m yên tại vị tr í 6 = 0 và n h ậ n HỈNH 32-50. Bài toán 39 m ộ t gia t ốc gđc ‘b ằ n g 1 2 r a d / s 2.
a) Tính điện trở của m ạch kín OPQO theo ớ.
b) Tính từ th ô n g qua m ạch th e o ớ,
c) Với giá tr ị nào của ớ thì dòng điện cảm ứn g tro n g m ạch đ ạ t cực đại ? d) Tinh giá tr ị c ủ ạ dòng điện cảm ứng cực đại tro n g mạch.
M Ự C 3 2 -6 . D IỆ N T R Ư Ò N G CẢM ỨNG
40E - Cho m ột ống dây điện dài đường kính 12,0cm. Khi cổ dò ng điện i chạy qua các vòng dây của nđ, thỉ có m ột từ trư ờng đéu B = 30,0m T sinh ra bên tro n g ống dây. Người ta giàm dòng điện i làm cho từ trư ờ n g này giảm với tốc độ 6,50 mT/s. Hãy tín h cường độ của điện trư ờ n g cảm ứng tại một điểm cách trụ c của ống dây a) 2,2cní ; b) 8,2cm.
®
H Ì NH 32-51. Bùi t ậ p 41
41E - Hình 32-51 vẽ hai m ién tròn Rj và R-, có bán kính lần lượt b ằ n g Tj = 20,0cm và r-, = 30,0cm. Trong cò từ trư ờ n g đểu D = 50,0mT hướng đi ra phía sau m ậ t giãy, và tr on g R2 cổ t ừ t r ư ờ n g đống n h ấ t
= 75,0mT hướng đi ra phía trước m ậ t giấy '(cho rằ n g từ trư ờ n g giảm đột ngột ở biên các miển). Cả hai trư ờ n g đều giảm với tốc độ' đểu bằng 8,50mT/s. H ãy tính tích phân
$ E . đ s dọc theo mỗi quỹ đạo vẽ đ ứ t nét.
42 P - Ngay từ nãm 1981, phòng thỉ nghiệm quốc gia vế nam châm F ran c is B itte r tại M.I.T đã b ắt đấu sử dụng nam châm hình trụ đường kính 3,3cm, tạo ra từ trư ờ n g không đổi m ạnh n h ấ t th ế giới hổi đố b àng 30T. Trường này cđ th ể thay đổi theo hàm sin giữa các giá trị 30,0T và 29,6T với t ấ n số 15Hz.
Khi làm như vậy, thì điện trư ờ n g càm ứng cực đại
tại điểm cách trụ c nam châm l,Gcm bàng bao nhiêu ? ---
(Gơỉ ý : xe m bài t o á n 32-4) . . X *
4 3 P - H ìn h 3 2 -5 2 vẽ một từ trư ờng đểu B hạn chế tro n g m ột th ể tích hình trụ bán kính R. B giảm độ lớn với tốc độ không đổi lOmT/s. Hãy tính gia tốc tức thời (về chiểu và cưòng độ) m à một êlectrôn đật tại a, b và c n h ậ n được. Cho rằn g R = 5,0cm.
4 4 P - C hứng m inh rà n g điện trư ờ n g E của một tu điện p h ả n g tích điện không th ể đột ngột giảm vê
không như ta đã vẽ tại điểm a trên hỉnh 32-53, khi ta dịch chuyển vuông gdc với trưòng, tức là dọc theo mủi tên ngang trê n hỉnh vẽ.
Trong các tụ điện thực bao giờ đường sức điện cũ n g lan ra ngoài nên điện trư ờng E cùng giảm vẽ không m ột cách từ từ ; So sánh với bài toán 31 -45. (Gợi ý : Áp d ụn g định luật Faraday cho quỹ đạo hỉnh ẹhữ n h ậ t vẽ bằng đưòng đ ứt nét).
//
I Xt II
I X
\
\
\ X\
\
HÌ NH 32- 52. B à i t o á n 43
HÌ NH 32- 53. Bài t o á n 44
M Ụ C 32-7. B È T A T R Ô N
4 5 E - H ln h 3 2 - 5 4 a vẽ quỹ đạo của êlectrôn tro ng b ê ta trô n n hìn từ trê n xuống. Ê lectrôn được gia tốc trê n quỷ đạo trò n trê n m ậ t xy, rổi đưa ra cho bán vào mục tiê u T. Từ trư ờ n g B hướng dọc theo chiéu dương của tr ụ c z (đi từ m ặ t giấy rạ ngoài). T h à n h phấn B. dọc theo trụ c .này biến đổi tu ầ n hoàn hỉnh
sin như đã vẽ tr ê n hình 32 -54b. Nhớ rà n g từ trư ờng H Ì NH 32- 54. Bài t ậ p 45