Bài V.5 trang 65 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Một thanh đồng dài 20 cm, quay với tốc độ 50 vòng/s trong một từ trường đều có cảm ứng từ 25 mT quanh một trục song song với từ trường và đi qua một đầu và vuông góc với thanh đồng. Xác định suất điện động cảm ứng trong thanh đồng.

A. 0,60 V.                                                                        

B. 0,157 V.

C. 2,5 V.                                                                          

D. 36 V.

Trả lời:

Đáp án B

Sau khoảng thời gian Δt, thanh đồng quay quanh một trục song song với từ trường và đi qua một đầu của nó, quét được một diện tích :

ΔS=πl²nΔt

với l là độ dài và n là tốc độ quay của thanh đồng. Khi đó từ thông qua diện tích quét ΔScó trị số bằng :

\(\Delta \Phi = B\Delta S = B\pi {\ell ^2}.n\Delta t\)

Áp dụng công thức của định luật Fa – ra – đây \(\left| {{e_c}} \right| = \left| {{{\Delta \Phi } \over {\Delta t}}} \right|\) ta xác định được suất điện động cảm ứng trong thanh kim loại: |e_c| = Bπl²n = 25.10^-3.3,14.(20.10^-2)².50 = 0,157V

Bài V.6 trang 65 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Một vòng dây dẫn diện tích 100 cm² được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ 1,0 T sao cho mặt phẳng vòng dây vuông góc với các đường sức từ. Xác định suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây dẫn khi cắt bỏ từ trường trong khoảng thời gian 10ms.

A. 0,60 V.                                                                             

B. 5,0 mV.

C. 1,0 V                                                                                 

D. 10 mV

Trả lời:

Đáp án C

Trong khoảng thời gian Δt cắt bỏ từ trường, từ thông qua vòng dây dẫn biến thiên một lượng :

\(\left| {\Delta \Phi } \right| = \left| {0 - BS} \right| = BS\)

Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây : \(\left| {{e_c}} \right| = \left| {{{\Delta \Phi } \over {\Delta t}}} \right|\), ta xác định được  suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây dẫn :

\(\left| {{e_c}} \right| = {{BS} \over {\Delta t}} = {{{{1,0.100.10}^{ - 4}}} \over {{{10.10}^{ - 3}}}} = 1,0V\)

Bài V.7 trang 65 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Một đĩa tròn A bằng đồng, bán kính 5,0cm, đặt trong từ trường đều  có cảm ứng từ 0,20 T sao cho trục quay của đĩa này song song với các đường sức từ (Hình V.l). Khi cho đĩa A quay đều với tốc độ 3,0 vòng/s quanh trục của nó, thì có một dòng điện chạy trong mạch kín abGa (với a, b là hai tiếp điểm trượt) qua điện kế G. Xác định :

a) Độ lớn của suất điện động xuất hiện trong mạch abGa.

b) Chiều của dòng điện chạy trong mạch aba, nếu từ trường  hướng từ ngoài vào mặt phẳng hình vẽ và đĩa A quay ngược chiều kim đồng hồ.

Trả lời:

Sau khoảng thời gian Δt, bán kính của đĩa tròn A nằm trùng với đoạn ab quét được một điện tích : ΔS = πR²nΔt

Khi đó từ thông qua diện tích quét ΔS biến thiên một lượng :

\(\Delta \Phi = B\Delta S = B\pi {R^2}n\Delta t\)

Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây \(\left| {{e_c}} \right| = \left| {{{\Delta \Phi } \over {\Delta t}}} \right|\), ta xác định được suất điện động xuất hiện trong mạch aba :

|e_c|= BπR²n=0,20.3,14.(5,0.10^-2)².3,0≈4,7mV

b) Vì từ thông qua diện tích quét ΔS của đĩa A luôn tăng (\(\Delta \Phi \) >0) theo thời gian quay, nên theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng i_C chạy trong mạch aba phải theo chiều đi từ b qua đĩa A đến a sao cho từ trường cảm ứng của dòng i_cluôn ngược chiều với từ trường \(\overrightarrow B \) , chống lại sự tăng của từ thông qua diện tích quét ΔS và có tác dụng cản trờ chuyển động của đĩa A.

Giaibaitap.me