Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây chuyển động môn Vật Lý 11 năm 2021-2022

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY CHUYỂN ĐỘNG MÔN VẬT LÝ 11
NĂM 2021-2022
1. Phương pháp chung
a. Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong
từ trường
Khi đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ thì trong đoạn dây đó
xuất hiện suất điện động (đóng vai trò như nguồn điện). Suất điện động
trong trường hợp này cũng gọi là suất điện động cảm ứng.
b. Quy tắc bàn tay phải
Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái chỗi ra 900 chỉ
chuyều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như
một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều từ cực âm
sang cực dương của nguồn điện đó.
c. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây
- Xét trường hợp đơn giản từ trường B vng góc với mặt khung dây, khi
đó suất điện động trong khung dây được tính theo cơng thức:

 B. S

eC 
t
t  eC  Blv

S  l.s  lv.t


-

Trong trường hợp B và v hợp với nhau một góc  thì: eC  Bvl sin 

2. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: Thanh kim loại AB dài 20 cm kéo trượt đều trên hai thanh ray
kim loại nằm ngang như hình vẽ. Các dây nối nhau bằng điện trở
R  3 . Vận tốc của thanh AB là 12 m/s. Hệ thống đặt trong từ trường

đều có B  0 , 4 T , B vng góc với mạch điện.
a)
Tìm suất điện động cảm ứng trong khung.
A. 0,48 V.
B. 0,96 V.
C. 0,83 V.
b)
Cường độ dòng điện cảm ứng và cho biết chiều?

D. 0,69 V.

A. I C  0 ,32  A  và chiều từ A đến B.

B. I C  0 ,32  A  và chiều từ B đến A.

C. I C  0 , 23  A  và chiều từ A đến B.

D. I C  0 , 23  A  và chiều từ B đến A.
Lời giải

a)

Suất điện động cảm ứng trong thanh:
eC  B.v.l sin   0, 4.0, 2.12.sin 900  0,96  V 

Đáp án B.
b)

Dòng điện trong mạch: I C 

W: www.hoc247.net

eC
 0,32  A 
R

F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 1


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Áp dụng quy tắc bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng đi qua thanh AB theo chiều từ A đến
B.
Đáp án A.
Ví dụ 2: Cho hệ thống như hình vẽ, thanh MN có chiều dài 50 m chuyển động với tốc độ 10 m/s trong từ
trường đều B  0 , 25 T . Tụ điện có điện dung C  10 F. Tính độ lớn điện tích của tụ điện và cho biết
bản nào tích điện dương.
A. q  12 ,5 C , bản M tích điện dương.
B. q  12 ,5 C , bản N tích điện dương.
C. q  1, 25 C, bản M tích điện dương.

D. q  1, 25 C, bản N tích điện dương.
Lời giải
+ Khi thanh MN chuyển động thì thanh MN xem như nguồn điện có suất
điện động có độ lớn là:
e  Bvl  1, 25  V 

+ Nguồn điện MN sẽ nạp điện cho tụ C nên điện tích của tụ C là:
q  C .e  12,5  C 

+ Áp dụng quy tắc bàn tay phải suy ra N là cực âm M là cực dương của nguồn điện. Do đó bản M sẽ
mang điện tích dương, bản N mang điện tích âm.
Đáp án A.
Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động
E  1,5 V , điện trở trong r  0,1 , thanh MN có chiều dài 1 m có

điện trở R  2, 9  . Từ trường B có phương thẳng đứng, hướng
xuống và vng góc với mặt khung như hình vẽ và B  0,1 T. Thanh
MN dài có điện trở khơng đáng kể.
a.
Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN đứng yên? Tính độ lớn lực từ
tác dụng lên thanh MN khi đó.
A. I  0,5 A; F  0, 025 N.

B. I  0,5 A ; F  0, 05 N.

C. I  0, 25 A ; F  0, 025 N.

D. I  0, 25 A ; F  0, 05 N.

b.

Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN di chuyển về phía phải với vận tốc v  3 m / s sao cho hai đầu

MN luôn tiếp xúc với hai thanh đỡ bằng kim loại? Tính độ lớn lực từ tác dụng lên thanh MN khi đó.
A. I  0,1 A ; F  0, 01 N.

B. I  0,5 A ; F  0, 05 N.

C. I  0, 6 A ; F  0, 06 N.

D. I  0, 4 A ; F  0, 04 N.

c. Muốn Ampe kế chỉ số 0 phải để thanh MN di chuyển về phía nào với vận tốc là bao nhiêu?
A. MN chuyển động sang trái, v  10 m / s.
B. MN chuyển động sang phải, v  10 m / s.
C. MN chuyển động sang trái, v  15 m / s.
D. MN chuyển động sang phải, v  15 m / s.
W: www.hoc247.net

F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 2


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

a)
I

Lời giải
Khi thanh MN đứng n thì trong mạch khơng có dịng cảm ứng nên số chỉ ampe kế là:
E
 0,5 A
Rr

+ Độ lớn từ tác dụng lên thanh MN: F  B.I.l  0, 05 N
b)

Đáp án B.
Khi thanh chuyển động về phía phải thì trong mạch có dịng cảm ứng có chiều từ M đến N và có

độ lớn được xác định theo công thức: iC 

eC
Blv

 0,1 A .
Rr Rr

+ Trong mạch có hai dịng điện là dịng do nguồn tạo ra và dòng do cảm ứng do hiện tượng cảm ứng điện
từ tạo ra, hai dòng điện này cùng chiều nên số chỉ của ampe kế chính là tổng của hai dịng này, do đó:
I A  I  iC  0,6 A

+ Lực từ tác dụng lên thanh MN khi này là: F  B.I A .l  0,06 N.
Đáp án C.
c)

Muốn ampe kế chỉ số 0 thì iC phải có độ lớn bằng I  0,5 A và dòng iC phải ngược chiều với

dòng i, tức dòng iC có chiều từ N đến M vậy suy ra thanh MN phải chuyển động sang trái.
Gọi v là vận tốc của thanh MN, ta có: iC 

i R  r
Blv
v C
 15 m/s
Rr
Bl

Đáp án D.
Ví dụ 4: Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở khơng đáng kể,
một đầu nối vào điện trở R  0, 5  . Một đoạn dây dẫn AB, độ dài l  14 cm ,
khối lượng m  2 g , điện trở r  0,5  tì vào hai thanh kim loại tự do trượt
không ma sát xuống dưới và ln ln vng góc với hai thanh kim loại đó.
Tồn bộ hệ thống đặt trong một từ trường đều có hướng vng góc với mặt
phẳng hai thanh kim loại có cảm ứng từ B  0 , 2 T . Lấy g  9,8 m / s 2 .
a)
Xác định chiều dòng điện qua R.
A. Chiều từ A đến B.
B. Chiều từ B đến A.
C. Chiều bất kì.
D. Khơng đủ dữ liệu để xác định.
b)
Chứng minh rằng lúc đầu thanh AB chuyển động nhanh dần, sau một thời gian chuyển động trở
thành chuyển động đều. Tính vận tốc chuyển động đều ấy và tính U AB .
A. v  20 m/s; U  0, 28 V .

B. v  25 m/s; U  0,35 V .

C. v  50 m/s; U  0, 7 V .

D. v  40 m/s; U  0,56 V .

c)

Bây giờ đặt hai thanh kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm ngang một góc   600. Độ lớn và

chiều của B vẫn như cũ. Tính vận tốc v của chuyển động đều của thanh AB và UAB.
A. v  20 m/s; U  0, 28 V.
B. v  40 m/s; U  0,56 V .
C. v  25 m/s; U  0,35 V .

W: www.hoc247.net

F: www.facebook.com/hoc247.net

D. v  28,87 m/s; U  0,35 V .

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 3


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

a)

Lời giải

Do thanh đi xuống nên từ thông qua mạch tăng. Áp dụng định luật

Lenxơ, dòng điện cảm ứng sinh ra Bc ngược chiều B (Hình vẽ).
Áp dụng qui tắc nắm bàn tay phải, I chạy qua R có chiều từ A  B .
b)

Đáp án A.
Ngày sau khi bng thì thanh AB chỉ chịu tác dụng của trọng lực P  mg nên thanh chuyển động

nhanh dần  v tăng dần.
-

Đồng thời, do sau đó trong mạch xuất hiện dịng điện I nên thanh AB chịu thêm tác dụng của lực

từ F  BIl có hướng đi lên.

 Blv nên
t

-

Mặt khác, suất điện động xuất hiện trong AB là: e 

-

e
Blv
B 2l 2 v

F 

Rr Rr
Rr
Cho nên khi v tăng đều thì F tăng dần  tồn tại thời điểm mà F  P . Khi đó thanh chuyển
I

động đều.
Khi thanh chuyển động đều thì:
F  mg 

-

 R  r  mg  0,5  0,5 .2.103.9,8
B 2l 2 v
 mg  v 

 25  m/s
Rr
B 2l 2
0, 22.0,142

Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó là: U AB  I .R 

Blv
0, 2.0,14.25
.R 
.0,5  0,35  V 
Rr
0,5  0,5

Đáp án B.

c)
-

Khi để nghiêng hai thanh kim loại ta có hình vẽ bên:
Hiện tượng xảy ra tương tự như trường hợp b) khi ta thay P bằng Psina,

thay B bằng B1 với B1  B sin a.
-

Lập luận tương tự ta có: F  mg sin  

 B sin  

Rr

 R  r  mg sin   0,5  0,5 .2.103.9,8.sin 600
v

2
2
 B sin   l 2
 0, 2.sin 600  .0,142
-

2 2

l v

 mg sin .

 28,87  m/s

Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó là:

U AB  I .R 

B sin .lv
0, 2.sin 600.0,14.28,87
.R 
.0,5  0,35  V 
Rr
0,5  0,5

Đáp án D.
3. Luyện tập
Câu 1: Chọn một đáp án sai khi nói về từ trường:
A. Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ vẽ được một và chỉ một đường cảm ứng từ đi qua.
B. Các đường cảm ứng từ là những đường cong khơng khép kín.
C. Các đường cảm ứng từ khơng cắt nhau.
D. Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hay dịng điện đặt trong nó.
W: www.hoc247.net

F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 4


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Câu 2: Công thức nào sau đây tính cảm ứng từ tại tâm của vịng dây trịn lên bán kính R mang dịng
điện I:
B. B  2 .107 I / R.

A. B  2.107 I / R.

C. B  2 .107 I .R.
D. B  4 .107 I / R.
Câu 3: Độ lớn cảm ứng từ trong lịng một ống dây hình trụ có dịng điện chạy qua tính bằng biểu thức:
A. B  2 .107 I .N .

B. B  4 .107 IN / l.

C. B  4 .107 N / I .l.

D. B  4 .IN / l.
Câu 4: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện
trong dây dẫn thẳng dài vơ hạn vng góc với mặt phẳng hình vẽ:

A.

B.

C.
D. B và C.
Câu 5: Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm bên trong lịng ống dây có dịng điện đi qua sẽ tăng hay giảm bao
nhiêu lần nếu số vòng dây và chiều dài ống dây đều tăng lên hai lần và cường độ dòng điện qua ống dây
giảm bốn lần:
A. không đổi.

B. giảm 2 lần.
C. giảm 4 lần.
D. tăng 2 lần.
Câu 6: Hai điểm M và N gần dòng điện thẳng dài, cảm ứng từ tại M lớn hơn cảm ứng từ tại N 4 lần. Kết
luận nào sau đây đúng:
B. rM 

A. rM  4rN .

rN
.
4

C. rM  2rN .

D. rM 

rN
.
2

Câu 7: Hình vẽ nào dưới đây xác định đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dòng điện trong
dây dẫn thẳng dài vơ hạn:

A.
B.
C.
D.
Câu 8: Hình vẽ nào dưới đây xác định sai hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dòng điện trong
dây dẫn thẳng dài vơ hạn:

A.
B.
C.
D.
Câu 9: Hình vẽ nào dưới đây xác định đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dịng điện trong
dây dẫn thẳng dài vơ hạn:
W: www.hoc247.net

F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 5


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

A.
B.
C.
D.
Câu 10: Hình vẽ nào dưới đây xác định sai hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dòng điện trong
dây dẫn thẳng dài vơ hạn:

A.
B.
C.
D.
Câu 11: Hình vẽ nào dưới đây xác định đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dòng điện trong

dây dẫn thẳng dài vơ hạn:

A.
B.
C.
D.
Câu 12: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng
dây của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện:

A.

B.

C.

D. B và C.

Câu 13: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây
của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện:

A.
B.
C.
D.
Câu 14: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng
dây của dòng điện trong vòng dây tròn mang dịng điện:

A.
B.
C.

D.
Câu 15: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng
dây của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện:

A.

W: www.hoc247.net

B.

F: www.facebook.com/hoc247.net

C.

D.

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 6


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Câu 16: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây
của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện:

A.
B.
C.
D.

Câu 17: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng
dây của dòng điện trong vòng dây tròn mang dịng điện:

A.
B.
C.
D.
Câu 18: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây
của dòng điện trong vòng dây trịn mang dịng điện:

A.
B.
C.
D.
Câu 19: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng
dây của dòng điện trong vịng dây trịn mang dịng điện:

A.
B.
C.
D.
Câu 20: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây
của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện:

A.
B.
C.
D.
Câu 21: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện
trong ống dây gây nên:

A.

W: www.hoc247.net

B.

F: www.facebook.com/hoc247.net

C.

D. A và C.

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 7


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Câu 22: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện
trong ống dây gây nên:

A.
B.
C.
D. A và B.
Câu 23: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện
trong ống dây gây nên:

A.
B.
C.
D. B và C.
Câu 24: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện
trong ống dây gây nên:

A.
B.
C.
D. A và B.
Câu 25: Cho dòng điện cường độ 1 A chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn. Cảm ứng từ tại những điểm
cách dây 10 cm có độ lớn:
A. 2.106 .

B. 2.105 .

C. 5.10 6 .

D. 0,5.106 .

Câu 26: Dây dẫn thẳng dài có dịng điện 5 A chạy qua. Cảm ứng từ tại M có độ lớn 10 5  . Điểm M cách
dây một khoảng:
A. 20 cm.
B. 10 cm.
C. 1 cm.
D. 2 cm.
Câu 27: Tại tâm của dòng điện tròn cường độ 5 A người ta đo được cảm ứng từ B  31, 4.106  . Đường
kính của dịng điện trịn là:
A. 20 cm.

B. 10 cm.

C. 2 cm.

D. 1 cm.

Câu 28: Tại tâm của dòng điện tròn gồm 100 vòng, người ta đo được cảm ứng từ B  62,8.104  .
Đường kính vịng dây là 10 cm. Cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng là:
A. 5 A.
B. 1 A.
C. 10 A.

D. 0,5 A.

Câu 29: Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ B  250.105  bên trong một ống dây, mà dòng
điện chạy trong mỗi vòng của ống dây chỉ là 2 A thì số vịng quấn trên ống phải là bao nhiêu, biết ống
dây dài 50 cm
A. 7490 vòng.
B. 4790 vòng.
C. 479 vòng.
D. 497 vòng.
Câu 30: Dùng loại dây đồng đường kính 0,5 mm, bên ngồi có phủ một lớp sơn cách điện mỏng quấn
quanh một hình trụ tạo thành một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Cho dịng điện 0,1 A chạy qua
các vịng dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây bằng:
W: www.hoc247.net

F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 8


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

B. 26,1.105 .

A. 18,6.105 .

C. 25.10 5 .

D. 30.10 5 .

ĐÁP ÁN
1-B

2-B

3-B

4-A

5-C

6-B

7-B

8-C

9-B

10-C

11-D

12-A

13-C

14-D

15-B

16-B

17-B

18-B

19-B

20-B

21-B

22-B

23-B

24-B

25-A

26-B

27-A

28-A

29-D

30-C

W: www.hoc247.net

F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 9


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng.

I.Luyện Thi Online
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
-

Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh

tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học.
Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường
Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
Học Toán Online cùng Chun Gia
Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em
HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.
Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh Trình,
TS. Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng
đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia.
III.Kênh học tập miễn phí
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí
HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất
cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư
liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.
HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề
thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng
Anh.

W: www.hoc247.net

F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Trang | 10