Thầy Nguyễn Văn Dân – Long An – 0975733056
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------
1
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
(Thẩy NGUYỄN VĂN DÂN biên soạn)
Năm học 2013 – 2014
----------------
Chủ đề 1: Tìm chiều dòng điện cảm ứng điện từ
Phương pháp:
Dùng định luật Lentz: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại từ trường
đã sinh ra nó.
Hệ quả: + Nếu từ thông tăng thì
C
B
↗↙
B
.
+ Nếu từ thông giảm thì
C
B
↗↗
B
.
Câu 1: Mt vòng dây dn phng có diện tch gii hạn là S = 5cm2 đt trong từ trường đều có cảm ứng từ
B = 0,1T. Mt phng vòng dây làm vi vc tơ
B
mt góc = 30o. Tnh từ thông qua diện tch S
Dng đnh lut Lenxơ tìm chiều dòng điện cảm ứng trong cc trường hp sau:
a/ b/ c/ d/
Cc mi tên ch chiều nam châm đi lên hoc đi xuống
Câu 2: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho cả nam châm và vòng dây cng
rơi tự do thng đứng đồng thời cng lúc:
Câu 3: Xc đnh chiều dòng điện cảm ứng trong vòng dây khi nhìn vào mt trên trong trường
hp cho nam châm rơi thng đứng xuyên qua tâm vòng dây giữ cố đnh như hình vẽ:
Câu 4: Xc đnh chiều dòng điện cảm ứng trong vòng dây khi nhìn vào mt bên
phải trong trường hp cho nam châm xuyên qua tâm vòng dây giữ cố đnh như
hình vẽ:
Câu 5: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho
vòng dây tnh tiến vi vn tốc trong từ trường đều:
Câu 6: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho vòng dây tnh tiến vi vn tốc
trong từ trường đều
N
S
v
Ic
ư
A.
N
v
Ic
ư
B.
v
Ic
ư
C.
N
S
N
S
i=o
v
D.
v
v
v
v
N
S
v
S
v
Ic
ư
v
A.
B
Ic
ư
v
B.
B
v
Ic
ư
C.
B
Icư =
B
v
D.
v
Ic
ư
C.
B
v
Ic
ư
B.
B
v
Ic
ư
A.
B
B
D.
v
Icư = 0
Thầy Nguyễn Văn Dân – Long An – 0975733056
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------
2
Câu 7: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng:
Câu 8: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng:
Câu 9: Khi cho nam châm lại gần vòng dây treo như hình vẽ thì chúng tương tc
đẩy nhau hay hút nhau? Vì sao?
Câu 10: Khi cho nam châm xuyên qua vòng dây treo như hình vẽ thì chúng tương tc
nhau như thế nào? Vì sao?
Câu 11: Khi cho khung dây kn chuyển đng ra xa dòng điện thng dài I1 như hình vẽ
thì chúng tương tc nhau như thế nào? Vì sao?:
Câu 12: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam châm dch chuyển lại gần
hoc ra xa vòng dây kn:
Câu 13: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho vòng dây dch chuyển lại gần
hoc ra xa nam châm:
Câu 14: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam châm dch chuyển lại gần
hoc ra xa vòng dây kn:
Icư
B
giảm
vòng dây cố đnh
D.
v
Ic
ư
B.
I1
Ic
ư
C.
R tăng
A
v
Ic
ư
A.
I1
Ic
ư
B.
R giảm
A
A
Ic
ư
C.
R giảm
Ic
ư
A.
R tăng
A
A
Icư=0
D.
R tăng
S
N
v
v
I1
N
v
S
N
v
Ic
ư
C.
S
N
v
B.
Ic
ư
S
N
v
A.
Ic
ư
v
I= 0
D.
S
S
N
Ic
ư
v
A.
S
Ic
ư
v
B.
S
v
Ic
ư
C.
S
N
v
Icư=0
D.
N
S
Ic
ư
v
A.
Ic
ư
N
v
B.
N
S
v
Ic
ư
C.
N
S
v
Icư=0
D.
Thầy Nguyễn Văn Dân – Long An – 0975733056
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------
3
Câu 15: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho vòng dây dch chuyển lại gần
hoc ra xa nam châm:
Câu 16: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam châm rơi thng đứng
xuống tâm vòng dây đt trên bàn:
Câu 17: Hình vẽ nào sau đây xc đnh đúng chiều dòng điện cảm ứng ngay khi nam châm đang đt thng
đứng tại tâm vòng dây ở trên bàn thì b đổ:
CHỦ ĐỀ 2: TỪ THÔNG. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
TÓM TẮT CÔNG THỨC
1. Từ thông qua diện tích S: Φ = BS.cosα
2. Suất điện động cảm ứng trong mạch điện kín:
c
et
- Đ ln suất điện đng cảm ứng trong mt đoạn dây chuyển đng: ec = Bvlsinα
Bài 1: Mt khung dây dn cứng HCN diện tch 200 cm2, ban đầu ở v tr song song vi cc đường sức từ của
từ trường đều B=0,01 T. Khung quay đều trong thời gian 40s đến v tr vuông góc vi cc đường sức từ. Xc
đnh chiều và đ ln của SĐĐ cảm ứng trong khung
ĐS: 0,5.10-5 V
Bài 2. Cun dây có 100 vòng, bn knh 10 cm. Trục cun dây song song vi cảm ứng từ
B
của mt từ trường
đều B = 0,2 T. Quay đều cun dây sau 0,5 s trục của nó vuông góc vi
B
. Tính suất điện đng cảm ứng xuất
hiện trong cun dây.
ĐS: 1,25 V
Bài 3. Mt khung dây hình chữ nht có chiều dài 2 dm, chiều rng 1,14 dm, đt trong từ trường đều B, vector
B
vuông góc vi mt phng khung. Cho B = 0,1 T. Xc đnh suất điện đng cảm ứng eC xuất hiện khi người
ta uốn khung dây thành mt vòng dây tròn trong thời gian mt phút.
ĐS: 14,4 μV
Bài 4. Mt cun dây dẹt hình tròn tròn gồm N = 100 vòng dây, mỗi vòng có bn knh R = 10 cm, mỗi mt dài
của dây có điện trở R0 = 10 cun dây đt trong từ trường đều vectơ cảm ứng từ vuông góc vi mt phng
khung dây và có đ ln B = 10-2 T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10- 2 s. Tnh cường đ dòng điện xuất
hiện trong mạch?
ĐS: 0,31 A
Ic
ư
v
A.
N
S
N
S
Ic
ư
v
B.
N
S
v
Ic
ư
C.
N
S
v
Icư=0
D.
N
S
v
Ic
ư
A.
N
S
v
Ic
ư
B.
v
Ic
ư
C.
N
S
N
S
Icư 0
v
D.
v
Ic
ư
A.
N
S
v
Ic
ư
B.
N
S
v
Ic
ư
C.
N
S
Icư =0
v
D.
N
S
Thầy Nguyễn Văn Dân – Long An – 0975733056
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------
4
Bài 5. Mt vòng dây đồng có đường knh D = 20 cm, tiết điện S = 0,5 mm2 đt vào trong từ tường đều có cảm
ứng từ
B
vuông góc vi mt phng vòng dây. Tnh tốc đ biến thiên của cảm ứng từ qua vòng dây để dòng
điện cảm ứng xuất hiện trong vòng là 2 A. Cho điện trở suất của đồng = 1,75.10-8 m.
ĐS: 1,4 T/s
Bài 6. Người ta dng 1884 m dây đồng để quấn mt ống dây đường knh 10 cm dài 3 cm. Cho mt dòng điện
cường đ I = 1 A chạy qua.
a. Tìm cảm ứng từ tại tâm O của ống dây.
b. Người ta đt tại O mt ống dây nhỏ có 1000 vòng, tiết diện 10 cm2. Tìm suất điện đồng cảm ứng trong
ống dây nhỏ khi ta cho dòng điện trong ống dây ln biến thiên từ 0 đến 1 A trong 1/100 s. Cho biết trục hai ống
dây trùng nhau.
ĐS: a. 0,2512 T; b. 25,12 V
Bài 7. Mt vòng dây tròn đường knh D = 10 cm, điện trở R = 0,1 đt nghiêng mt góc 300 so vi cảm ứng từ
B
của từ trường đều. Xc dnh suất điện đng cảm ứng và cường đ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng
dây, nếu trong thời gian t = 0,029 s:
a. Từ trường giảm đều từ B = 0,4 T đến 0.
b. Từ trường B = 0,4 T nhưng quay quay đều khung đến v tr mà cảm ứng từ
B
trng vi mt phng vòng dây.
ĐS: a. 0,136 V; 1,36 A; b. 0,136 V; 1,36 A
Bài 8. Mt dây dn đưc uốn thành mạch điện phng có dạng hai hình vuông cạnh a
= 10cm, b = 20 cm như hình 1. Mạch đt trong mt từ trường đều có
B
vuông góc
vi mt phng hai khung, cho B = 3,6.10-2 T. Dây dn có tiết diện 1 mm2, điện trở
suất = 1,5.10-6 m. Người ta cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10-2
s. Tnh dòng điện qua mạch.
ĐS: 6.10-2 A
Bài 9: Mt cun dây dn phng có 100 vòng,bn knh R=0,1m,đt trong từ trường đều sao cho mt phng
cun dây vuông góc vi đường sức từ.Ban đầu cảm ứng từ có gi tr 0,2T.Tìm suất điện đng cảm ứng xuất
hiện trong cun dây trong thời gian 0,01s.Xt trong hai trường hp
a. Cảm ứng từ của từ trường tăng gấp đôi
b. Cảm ứng từ của từ trường giảm đều đến 0
ĐS: a. E c=62,8V; b. E c=62,8V
Bài 10: Mt khung dây hình vuông cạnh a=10cm đt trong mt từ trường đều có cảm ứng từ B=0,5T. Hãy
tnh từ thông gửiqua khung trong cc trường hp sau:
a. Cảm ứng từ B hp vi mt phng khung dây mt góc 600
b. Mt phng khung dây hp vi cảm ứng từ B mt góc 300
c. Cc đường sức từ có hưng song song vi mt phng khung
d. Cc đường sức từ có hưng vuông góc vi mt phng khung
ĐS: a.
=4,33.10-3Wb, b.
=
2,5.10-3Wb, , c.
=0 d.
=5.10-3Wb
Bài 11: Mt hình vuông cạnh 5cm đt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=8.10-4T.Từ thông qua hình vuông
đó bằng 10-6 Wb.Tnh góc hp bởi vc tơ cảm ứng từ vi mt phng của hình vuông đó
ĐS:
=300
Bài 12: Mt hình vuông cạnh 5cm đt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=8.10-4T.Từ thông qua hình vuông
đó bằng
3
10-6Wb.Tnh góc hp bởi mt phng của hình vuông đó vi vc tơ cảm ứng từ
B
ĐS:
=600
a
b
Hình 1
B
B
Thầy Nguyễn Văn Dân – Long An – 0975733056
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------
5
Bài 13: Mt khung dây hình tròn diện tch S=15cm2 gồm N=10 vòng dây,
đt trong từ trường đều có
B
hp vi vc tơ php tuyến
n
của mt phng
khung dây mt góc
=300 như hình vẽ.B=0,04T.
Tnh đ biến thiên của từ thông qua khung dây khi:
a. Tnh tiến khung dây trong vng từ trường đều
b. Quay khung dây quanh đường knh MN mt góc 1800
c. Quay khung dây quanh đường knh MN mt góc 3600
ĐS:a. =0, b. =-10,4.10-4Wb, c. =0
Bài 14: Mt mạch kn hình vuông, cạnh 10cm,đt vuông góc vi từ trường đều có đ ln thay đổi theo thời
gian. Tnh tốc đ biến thiên của từ trường,biết cường đ dòng điện cảm ứng i = 2A và điện trở của mạch r =5
Ω.
ĐS: 103T/s
Bài 15: Mt khung dây dn hình vuông,cạnh a=10cm, đt cố đnh trong từ trường đều có vc tơ cảm ứng từ
B
vuông góc vi mt phng khung. Trong khoảng thời gian
0,05t
s, cho đ ln của
B
tăng đều từ 0 đến
0,5T. Xc đnh đ ln của suất điện đng cảm ứng xuất hiện trong khung
ĐS: 0,1 V
Bài 16: Mt khung dây phng,diện tch 20cm2,gồm 50 vòng đt trong từ trường đều.Vc tơ cảm ứng từ làm
thành vi mt phng khung dây mt góc
=
6
và có đ ln bằng 2.10-4T.Người ta làm cho từ trường giảm
đều đến không trong khoảng thời gian 0,01s.Tnh suất điện đng cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong
thời gian từ trường biến đổi
ĐS: E c = 10-3V
Bài 17: Mt dây đồng điện trở R=3
đưc uốn thành hình vuông cạnh a=40cm,
hai đầu dây đồng đưc nối vi hai cực của mt nguồn điện có suất điện đng
E =6V,điện trở không đng kể.Mạch điện đt trong mt từ trường đều có
B
cng hưng vi vc tơ php tuyến
n
của mt phng hình vuông như hình vẽ.
Cảm ứng từ tăng theo thời gian theo quy lut B=15t(T).Xc đnh đ ln
và chiều dòng điện trong mạch.
ĐS: I=1,2A,ngưc chiều kim đồng hồ
Bài 18: Mt khung dây kn phng hình vuông ABCD có cạnh a=10cm gồm
N = 250 vòng.Khung chuyển đng thng đều tiến lại khoảng không gian
trong đó có từ trường.Trong khi chuyển đng cạnh AB và AC luôn nằm
trên hai đường thng song song như hình vẽ.Tnh cường đ dòng điện
chạy trong khung trong khoảng thời gian từ khi cạnh CB của khung bắt đầu
gp từ trường đến khi khung vừa vn nằm hn trong từ trường.Ch rõ chiều
dòng điện trong khung.Cho biết điện trở của khung là 3
.Vn tốc của khung
v=1,5m/s và cảm ứng từ của từ trường B = 0,005T
ĐS: I=0.0625 A, dòng điện cảm ứng ngưc chiều kim đồng hồ
Bài 19: Mt khung dây dn có 2000 vòng đưc đt trong từ trường đều sao cho cc đường sức từ vuông góc
vi mt phng khung.Diện tch mt phng mỗi vòng là 2dm2.Cảm ứng từ của từ trường giảm đều từ gi tr
0,5T đến 0,2T trong thời gian 0,1s.Tnh suất điện đng cảm ứng trong mỗi vòng dây và trong toàn khung dây?
ĐS: E c=6.10-2V, E ctk=120V
B
n
N
M
O
B
E
D
C
A
B
v
A
’
B
’
D
’
A
’
B