Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ - Giải BT Vật Lí 11

Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ

Bài 3 (trang 147 SGK Vật Lý 11): Mạch kín (C) không biến dạng trong từ trường đều B. Hỏi trường hợp nào dưới đây, từ thông qua mạch biến thiên?

A. (C) chuyển động tịnh tiến.

B. (C) chuyển động quay xung quanh một trục cố định vuông góc với mặt phẳng chứa mạch.

C. (C) chuyển động trong một mặt phẳng vuông góc với

D. (C) quay xung quanh trục cố định nằm trong mặt phẳng chứa mạch và trục này không song song với đường sức từ.

Bài giải:

Đáp án đúng là: D

Giải thích:

Vì khi (C) quay xung quanh trục nằm trong mặt phẳng chứa mạch thì khi đó góc giữa

và thay đổi và làm từ thông qua mạch biến thiên.

Bài 4 (trang 147): Mạch kín tròn (C) nằm trong cùng mặt phẳng P với dòng điện thẳng I (hình 23.8). Hỏi trường hợp nào dưới đây, từ thông qua (C) biến thiên?

A. (C) dịch chuyển trong P lại gần I hoặc ra xa I.

B. (C) dịch chuyển trong P với vận tốc song song với dòng I.

C. (C) cố định, dây dẫn thẳng mang dòng I chuyển động tịnh tiến dọc theo chính nó.

D. (C) quay xung quanh dòng điện thẳng I.

Bài giải:

Đáp án đúng là: A

Giải thích:

Vì từ trường của dòng điện thẳng I mạnh ở những điểm gần dòng điện và càng giảm ở những điểm càng xa dòng điện.

=> Trường hợp (C) dịch chuyển trong P lại gần I hoặc ra xa I thì từ thông qua (C) biến thiên.

Bài 5 (trang 147): Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các thí nghiệm dưới đây (hình 23.9).

a) Nam châm chuyển động (hình 23.9a)

b) Mạch (C) chuyển động tịnh tiến (hình 25.9b)

c) Mạch (C) quay (hình 23.9c)

d) Nam châm quay liên tục (hình 23.9d)

Bài giải:

a) Nam châm tịnh tiến ra xa vòng dây, từ thông qua vòng dây giảm nên trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng gây ra một từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường của nam châm (theo định luật Len-xơ). => Dòng điện cảm ứng trong (C) ngược chiều kim đồng hồ như hình 23.9a.

b) Vòng dây tịnh tiến lại gần nam châm, từ thông qua (C) tăng. Trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng sao cho từ trường mà nó sinh ra ngược chiều với từ trường của nam châm (theo định luật Len-xơ). Như vậy, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo chiều kim đồng hồ như hình 23.9b.

c) (C) quay quanh trục vuông góc với (C) nên từ thông vòng dây không thay đổi. Trong mạch (C) không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

d) Nam châm quay liên tục:

- Khi nam châm quay 90^o đầu tiên, từ thông từ phải sang trái giảm, dòng điện cảm ứng trong mạch (C) có chiều như hình 23.9d1).

- Khi nam châm quay 90^o tiếp theo, từ thông từ trái sang phải tăng lên, dòng điện có chiều như hình 23.9d2)

⇒ Như vậy trong nửa vòng quay đầu của nam châm, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo một chiều.

- Khi nam châm quay 90^o tiếp theo, từ thông từ trái sang phải giảm, dòng điện cảm ứng trong mạch (C) đổi chiều như hình 23.9d3).

- Khi nam châm quay 90^o tiếp theo (nam châm trở về vị trí ban đầu), từ thông từ trái sang phải tăng lên, dòng điện giữ nguyên chiều như hình 23.9d4)

⇒ Như vậy trong nửa vòng quay cuối của nam châm, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo chiều ngược lại.

Do đó: Khi nam châm quay liên tục trong mạch (C) sẽ xuất hiện dòng điện xoay chiều.

Bài trước: Bài 22: Lực Lo-ren-xơ - Giải BT Vật Lí 11 Bài tiếp: Bài 24: Suất điện động cảm ứng - Giải BT Vật Lí 11