Một số lưu ý về hiện tượng cảm ứng điện từ

  • 1909 lượt thi

  • 10 câu hỏi

  • 15 phút

Câu 1:

Thanh MN có khối lượng m, trượt không ma sát trên một hệ giá đỡ đặt thẳng đứng như hình. Trong quá trình trượt xuống MN luôn giữ phương nằm ngang và vuông góc với đường cảm ứng từ. Độ lớn cảm ứng từ là B. Điện trở của toàn bộ mạch điện là R. Chiều dài thanh MN là l. Gia tốc trọng trường là g. Vận tốc lớn nhất của thanh MN được tính bằng công thức nào sau đây ?

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có

Khi thanh rơi xuống với vận tốc v thì sẽ có suất điện động cảm ứng là:  ξ=Bvl

Dòng điện cảm ứng tạo ra có chiều (Như hình vẽ) sao cho từ trường tạo ra đi ngược lại chiều của B để chống lại sự tăng của từ thông. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực từ Ft hướng lên trên. Dưới sự tác dụng của trọng lực P , thanh sẽ rơi càng ngày càng nhanh nên l sẽ tăng lên vì  I=ξR=BvlR (v  tăng thì I cũng tăng)

Lại có  nên lực từ cũng sẽ tăng mãi cho đến khi bằng trọng lực P thì nó không tăng được nữa, và thanh sẽ chuyển động đều.

Vậy khi  v=vmax , ta có:

Ft=P 

B2l2vmaxR=m.g 

vmax=mgRB2l2


Câu 2:

Cho hệ thống như hình vẽ. Các thanh ray hợp với mặt ngang góc α, thanh dẫn AB = l khối lượng m trượt thẳng đứng trên hai ray, véc tơ cảm ứng từ nằm ngang. Do trọng lực và lực điện từ, AB trượt đều với vận tốc v. Vận tốc trượt của thanh AB bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án A


Khi thanh rơi xuống với vận tốc  thì sẽ có suất điện động cảm ứng là:  ξ=Bvl

 

Dòng điện cảm ứng tạo ra có chiều sao cho từ trường tạo ra đi ngược lại chiều của B để chống lại sự tăng của từ thông. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực từ Ft hướng lên trên vuông góc với phương ngang. Dưới sự tác dụng của trọng lực P , thanh sẽ rơi càng ngày càng nhanh nên l sẽ tăng lên vì I=ξR=BvlR (v  tăng thì I cũng tăng)

Lại có Ft=BlI=B2l2vR nên lực từ cũng sẽ tăng mãi cho đến khi bằng trọng lực P thì nó không tăng được nữa, và thanh sẽ chuyển động đều.

Vậy khi  v=vmax , ta có:

Ft=P 

B2l2vmax.sinαR=m.g 

vmax=mgRB2l2.sinα


Câu 3:

Thanh đồng MN khối lượng m = 2 g trượt đều không ma sát với vận tốc v = 5 m/s trên hai thanh đồng thẳng đứng song song cách nhau khoảng l = 50 cm, từ trường nằm ngang như hình vẽ, B = 0,2 T. Bỏ qua điện trở các thanh và điện trở tiếp xúc. Cho g = 10 m/s. Độ lớn dòng điện cảm ứng trong thanh là

Xem đáp án

Đáp án C

Khi thanh rơi xuống với vận tốc v thì sẽ có suất điện động cảm ứng là:  ξ=Bvl

Dòng điện cảm ứng tạo ra có chiều sao cho từ trường tạo ra đi ngược lại chiều của B để chống lại sự tăng của từ thông. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực từ Ft  hướng lên trên. Dưới sự tác dụng của trọng lực P , thanh sẽ rơi càng ngày càng nhanh nên l sẽ tăng lên vì  I=ξR=BvlR (v  tăng thì I cũng tăng)

Lại có Ft=BlI=B2l2vR nên lực từ cũng sẽ tăng mãi cho đến khi bằng trọng lực P  thì nó không tăng được nữa, và thanh sẽ chuyển động đều với  v=5m/s .

Ta có:

 Ft=P 

 B.l.I=m.g 

 B.l.ξR=m.g 

 B.l.BvlR=m.g

 B2l2vR=m.g

Thay số m=2g;v=5m/s;B=0,2T;l=50cm=0,5m;m=2g=0,002kg;g=10m/s2 

R=2,5Ω 

I=BvlR=0,2.5.0,52,5=0,2A


Câu 4:

Thanh kim loại AB = l = 20 cm được kéo trượt đều trên hai thanh ray kim loại nằm ngang như hình. Các ray nối với nhau bằng điện trở R = 1,5 Ω. Vận tốc AB là v = 6 m/s. Hệ thống đặt trong một từ trường đều B thẳng đứng (B = 0,4 T). Bỏ qua điện trở ray và thanh AB. Tìm cường độ dòng điện cảm ứng qua R.

Xem đáp án

Đáp án C

Khi thanh chuyển động với vận tốc  thì sẽ có suất điện động cảm ứng là:  ξ=Bvl

Thay số:  B=0,4T;v=6m/s;l=20cm=0,2m 

 ξ=0,4.6.0,2=0,48V. 

Vậy cường độ dòng điện cảm ứng qua R là: I=ξR=0,481,5=0,32A


Câu 5:

Hai thanh kim loại đặt song song thẳng đứng, điện trở không đáng kể, hai đầu trên được khép kín bằng một nguồn điện có suất điện động   = 1 V và điện trở trong r = 0,2 Ω . Một đoạn dây dẫn AB có khối lượng m = 10 g, dài l = 20 cm, điện trở R = 2 Ω, trượt xuống không ma sát theo hai thanh kim loại đó (AB luôn luôn vuông góc với từ trường đều, có B = 1 T. Tính vận tốc của thanh AB khi đã đạt tới giá trị không đổi.

 

Xem đáp án

Đáp án A

Dòng điện cảm ứng tạo ra có chiều như hình vẽ.


Khi thanh trượt xuống với vận tốc v thì trong thanh sẽ có suất điện động cảm ứng là:

 

 ξ'=Blv 

Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực từ hướng lên trên. Dưới sự tác dụng của trọng lực , thanh sẽ rơi càng ngày càng nhanh. Ta có:

 I=ξ+Blvr+R.

Lực từ cũng sẽ tăng mãi cho đến khi bằng trọng lực thì nó không tăng được nữa, và thanh sẽ chuyển động đều, khi đó:

BIl=mgI=mgBl=0,5 

v=Ir+RξBl=0,5  m/s


Các bài thi hot trong chương:

0

Đánh giá trung bình

0%

0%

0%

0%

0%

Bình luận


Bình luận