Giải vật lí 11 bài 24: Suất điện động cảm ứng

Giải câu 1: Phát biểu các định nghĩa:...

Phát biểu các định nghĩa:

- Suất điện động cảm ứng;

- Tốc độ biến thiên từ thông.

Bài giải:

Suất điện động cảm ứng là Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín.

Tốc độ biến thiên từ thông là từ thông sinh ra trong mạch trong một đơn vị thời gian.

Giải câu 2: Nêu ít nhất ba ứng dụng của hiện tượng...

Nêu ít nhất ba ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ?

Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ: Máy phát điện, bếp từ, rơ-le điện từ, phanh điện từ,...

Giải câu 3: Phát biểu nào dưới đây là đúng...

Phát biểu nào dưới đây là đúng?

Khi một mạch kín phẳng, quay xung quanh một trục nằm trong mặt phẳng chứa mạch trong một từ trường, thì suất điện động cảm ứng đối chiều một lần trong.

A. 1 vòng quay

B. 2 vòng quay

C. $\frac{1}{2}$ vòng quay

D. $\frac{1}{4}$ vòng quay

Bài giải:

Chọn đáp án C.

Giải câu 4: Một mạch kín hình vuông, cạnh 10 cm...

Một mạch kín hình vuông, cạnh 10 cm , đặt vuông góc với một từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ trường, biết cường độ dòng điện cảm ứng i = 2A và điện trở của mạch r = 5 $\Omega $.

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch là: e_c = i.r = 2.5 = 10 V

Diện tích mặt phẳng giới hạn bởi khung dây là: S = (10.10^-2)² = 10^-2 m²

Góc hợp bới vecto pháp tuyến của mặt phẳng khung dây và từ trường là: $\alpha  = 0^{\circ}$

Ta có: e_c  = - $\frac{\Delta \phi }{\Delta t} = - \frac{\Delta B.S.\cos \alpha }{\Delta t}$

Vậy, tốc độ biến thiên từ trường là:

$\frac{\Delta B}{\Delta t} = - \frac{e_{c}}{S.\cos \alpha } = - \frac{10}{10^{-2}.1} = 10^{3}$T/s

Giải câu 5: Một khung dây dẫn hình vuông, cạnh a...

Một khung dây dẫn hình vuông, cạnh a = 10cm, đặt cố định trong một từ trường đều có vec tơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ vuông góc với mặt khung. Trong  khoảng thời gian t = 0,05s, cho  độ lớn của $\overrightarrow{B}$ tăng đều từ 0 đến 0,5 T. Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung.

Độ biến thiên từ thông là: $\Delta \phi  = \Delta B.S = (0,5 - 0).(10.10^{-2})^{2} = 0,005$Wb

Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là:

$\left | e_{c} \right | = \left | - \frac{\Delta \phi }{\Delta t} \right | = \frac{0,005}{0,05} = 10$ (V)

Giải câu 6*: Một mạch kín tròn C bán kính R...

Một mạch kín tròn C bán kính R, đặt trong từ trường đều, trong đó vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ lúc đầu có hướng song song với mặt phẳng chứa C (Hình 24.4). Cho C quay đều xung quanh trục  $\Delta $ cố định đi qua tâm của C và nằm trong mặt phẳng chứa C ; tốc độ quay là không đổi.

Xác định suất điện động cảm ứng cực đại xuất hiện trong C.

Chọn mốc thời gian là thời điểm ban đầu (lúc $\overrightarrow{B}$ có hướng song song với mặt phẳng chứa khung dây).

Tại t = 0, từ thông qua mạch là: $\phi  = B.S.\cos \alpha  = 0$ (Do $(\overrightarrow{n},\overrightarrow{B}) = 90^{\circ}$)

Tại thời điểm t, từ thông qua mạch là:

$\phi  = B.S.\cos \alpha  = B.S.\cos \omega t$

Suất điện động cảm ứng trong mạch chính là đạo hàm bậc nhất của từ thông qua trong theo thời gian

Suất điện động cảm ứng trong mạch là:

$e_{c} = - \frac{\Delta \phi }{\Delta t} = - \phi ' = - (B.S. \omega .(- \sin \omega t)) = B.S. \sin \omega t$

Suất điện động cảm ứng cực đại qua mạch là: $e_{c max} = B.S\omega $ khi $\sin \omega t = 1$