Bài tập Áp dụng quy tắc bàn tay phải để tìm suất điện động cảm ứng trong khung

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (973.12 KB, 6 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

1. QUY TẮC BÀN TAY PHẢI:

- Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái choãi ra 90° chỉ chiều chuyển động của đoạn dây, khi
đó đoạn dây dẫn đóng vai trị như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều từ cực âm
sang cực dương của nguồn điện đó:

- Chú ý:

+) Khi mạch được nối kín thì trong mạch có dịng điện cảm ứng ic .

+) Bên trong nguồn điện, dòng điện có chiều từ cực âm sang cực dương, bên ngồi thì 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, khi đó suất điện động trong khung dây
được tính theo cơng thức:

. .

c

c
B S
e

e B v

t t

S s v t

    

    



   


</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

+) Khi mạch kín thì dịng cảm ứng chạy trong dây dẫn có điện trở R: i c
c

e
R


+) Khi trong mạch có hai dịng điện thì số chỉ Ampe kế sẽ là tổng đại số hai dòng điện (hai dịng điện ở đây
chính là dịng I do nguồn E tạo ra và dòng ic do hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra).

3. BÀI TẬP

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 bằng điện trở

R  . Vận tốc của thanh AB là 12 m/s. Hệ thống đặt trong từ trường
đều có B = 0,4 T, Bvng góc với mạch điện.

a) Tìm suất điện động cảm ứng trong khung.
b) Cường độ dòng điện cảm ứng và cho biết chiều.

Lời giải:

a) Suất điện động cảm ứng trong thanh: ec B v. . sin 0, 4.0, 2.2.12.sin 90 0,96V
b) Dòng điện trong mạch: c 0,32 A

c
e
I

R

 

Quy tắc bàn tay phải  chiều của dòng điện cảm ứng đi qua thanh AB theo chiều từ A đến B.

Ví dụ 2: Cho hệ thống như hình vẽ, thanh MN có chiều dài 50 cm 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 diện tích của của tụ điện và cho biết bản
nào 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:

 

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

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.

Ví dụ 3: Nguồn có suất điện động E = 1,5V, 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.

b) Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN di chuyển về phía phải với vận tốc v = 3 m/s sao cho 2 đầu MN luôn
tiếp xúc với 2 thanh đỡ bằng kim loại? Tính độ lớn lực từ tác dụng lên thanh MN khi đó.

c) Muốn Ampe kế chỉ số 0 phải để thanh MN di chuyển về phía nào với vận tốc là bao nhiêu?
Lời giải:

a) Khi thanh MN đứng n thì trong mạch khơng có dòng cảm ứng nên số chỉ ampe kế là:
0,5

E

I A

R r

 



Độ lớn lực từ tác dụng lên thanh MN: FB I. . 0, 05N .

b) Khi thanh chuyển động về phía phải thì trong mạch có dịng cảm ứng có chiều từ M đến N:

0,1
c

c

e B v

i A

R r R r

  

  .

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

dịng ic có chiều từ N đến M  thanh MN phải chuyển động sang trái.
Gọi v là vận tốc của thanh MN: ic B v v i Rc



r



15m s

R r B



   

 .

Ví dụ 4: Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở không đáng
kể, một đầu nối vào điện trở R0,5 . Một đoạn dây dẫn AB, độ dài

14cm

 , khối lượng m = 2g, 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 đạt trong một từ trường đều có hướng vng
góc với mặt phẳng hai thanh kim loại có cảm ứng từ B = 0,2T. Lấy

9,8

g m s .

a) Xác định chiều dòng điện qua R.

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 UAB .

c) Bây giờ đặt hai thanh kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm ngang một góc  60 . Độ lớn và chiều của
B vẫn như cũ. Tính vận tốc v của chuyển động đều của thanh AB và UAB .

Lời giải:

a) Do thanh đi xuống nên từ thông qua mạch tăng. Áp dụng dịnh 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) Ngay 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BI
có hướng đi lên.

Suất điện động xuất hiện trong AB là: e B v
t



 

 nên

2 2

e B v B v

I F

R r R r R r

   

  

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

2 2

B v

F mg mg

R r

  











2 2 2 2

0,5 0,5 .2.10 .9,8
25
0, 2 .0,14

R r mg

v m s

B I



 

    .

Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó 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 thanh kim loại ta có hình vẽ bên:

Hiện tượng xảy ra tương tự như trường hợp b) khi ta thay P bằng
sin

P  . thay B bằng 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 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 thế giữa hai đầu thanh khi đó 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 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

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

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. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II.

Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun 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. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

III.

Kênh học tập 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 - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

</div>

Bài tập Áp dụng quy tắc bàn tay phải để tìm suất điện động cảm ứng trong khung

<b>1. QUY TẮC BÀN TAY PHẢI: </b>

<b>2. BIỂU THỨC SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TỪ TRONG ĐOẠN DÂY</b>

<b>3. BÀI TẬP </b>

 

 













 















<sub></sub>



<sub></sub>

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>

<b>II. </b>

<b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về