Bài tập cảm ứng điện từ học sinh giỏi lý 11

Bài 1: Một đoạn dây dẫn thẳng dài AB chiều dài l=20cm được Treo nằm ngang bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng
đứng chiều dài L=40cm. Dây được đặt trong một từ trường đều thẳng đứng, B=0,1T. Kéo lệch AB để dây
treo hợp góc 0=600 với phương thẳng đứng rồi bng tay. Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện
trong AB khi dây treo lệch góc  với phương thẳng đứng, suy ra giá trị suất điện động cực đại. Bỏ qua lực
cản của khơng khí.
GIẢI
Dây AB chuyển động tuân theo định luật bảo toàn cơ năng
1 2
W=W0; mgh  mv  mgh0
2
1 2
mgL(1-cos) + mv =mgL(1-cos0)
2
v  2 gL(cos   cos  0 )

0



L
M

O

Suất điện động xuất hiện trong AB khi dây treo hợp với phương
Thẳng đứng một góc : E=B.l.v sin(900-)=Blvcos
E  Bl 2 gL(cos  cos 0 ) . cos Emax khi cos=1 hay =0(vị trí dây treo thẳng đứng)



Emax Bl 2 gL(cos   cos  0 ) 0,04V

E1
Bài 2: Một dây dẫn có chiều dài l = 2m, điện trở R = 4  được uốn thành một hình vng.
Các nguồn điện có E1 = 10V, E2 = 8V, r1 = r2 = 0 được mắc vào các cạnh của hình vng
như hình vẽ. Hệ thống được đặt trong một từ trường đều có phương vng góc với mp
E2
khung dây. B tăng theo thời gian theo quy luật B = kt, với k = 64 T/s. Tính dịng điện trong
mạch.
Giải
Khi từ trường biến đổi qua mạch trong mạch sinh ra suất điện động cảm ứng E C
2
E1
ΔΦ
Δ(B.S)
Δ(B)
Δ(kt)
Δt
�l �
- Ta có: Ec =
=
= S.
= S.
= S.k.
= S.k = � �.k = 16V E
u
ru
r
Δt
Δt
Δt

Δt
Δt
c
�4 �
B cB
E2
- Theo định luật Lenxơ chiều của suất điện động cảm ứng Ec như hình vẽ:

u
r
B

E c + E 2 - E1
= 3,5A
R
Bài 3:Thanh kim loại AB được kéo trượt đều trên hai thanh ray trong mặt phảng nằm ngang với
ur vận tốc v =
10 m/s. Hai ray cách nhau đoạn l = 0,5m và đặt trong từ trường đều thẳng đứng, cảm ứng từ B . Mắchai tụ
điện C1, C2 ( với C1= 1,5 C2 ) nối tiếp nhau vào đầu hai ray. Biết hiệu điện thế hai đầu tụ C2 là 0,5V. Tính B.
- Dịng điện trong mạch: I =

N

r
v

C1
C2

u

r
B

M

Bài 4:Hệ thống dây dẫn đặt nằm ngang như hình vẽ. Thanh Hz trượt trên các cạnh Ox, Oy và ln vng
góc với mặt phẳng phân giác OH, Hz tiếp xúc với Ox, Oy tại M;N. góc xOy = 2 . Vận tốc chuyển động của
thanh Hz không đổi và bằng v. Các dây dẫn đều cùng làm bằng một chất , cùng tiết diện và cóurđiện trở trên
một đơn vị chiều dài là r. Bỏ qua điện trở tiếp xúc tại M;N. Hệ thống đặt trong từ trường đều B thẳng đứng
có độ lớn B. Hãy xác định chiều và độ lớn dòng điện cảm ứng chạy qua MN.


O

M

x


H

r
v

N

z

y

Bài 5: Vòng dây tròn đồng chất tiết diện đều, bán kính a, điện trở một đơn vị chiều dàiurlà r. Một thanh cùng
loại trượt trên vòng tròn với vận tốc không đổi v. Đặt hệ thống trong từ trường đều B vng góc với mặt
phẳng vịng dây. Bỏ qua điện trở tiếp xúc tại M;N. Hãy xác định chiều và độ lớn dòng điện cảm ứng chạy
qua MN.
M
N
a

r
v




Bài 6:Cuộn dây kim loại (  = 2.10-8 .m), có N = 1000 vịng dây và đường kính d = 10 cm, tiết diện dây S 0
ur
B
 0, 2T / s . Cho  = 3,2
= 0,2 mm2 có trục song song với B của từ trường đều . Tốc độ biến thiên
t
a.Nối hai đầu cuộn dây với tụ điện C = 1F. Tính điện tích của tụ điện.
b.Nối hai đầu cuộn dây với nhau. Tính cường độ dịng điện cảm ứng và cơng suất nhiệt trong cuộn
dây?
ur
Bài 7: Vịng dây dẫn diện tích S = 1m2 đặt trong từ trường đều có B vng góc với mặt phẳng vịng dây .
Hai tụ điện C1 = 1F ; C2 = 2F được mắc nối tiếp trong vịng dây ở vị trí xuyên tâm đối. Cho B thay đổi
theo quy luật B = kt ( k = 0,6 T/s). Tính hiệu điện thế và điện tích mỗi tụ điện

C1



u
r
B

C2