Title Chủ đề 3 - Từ thông. Cảm ứng điện từ.pdf ✅

 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 1 Xét một vòng dây dẫn kín (C) có diện tích S, được đặt trong từ trường đều B. Vẽ vectơ đơn vị pháp tuyến n⃗ của S. Chiều của n⃗ có thể chọn tuỳ ý. Góc hợp thành bởi B⃗ và n⃗ kí hiệu là  (Hình 16.1). - Ta đặt: Φ = NBS cos α Đại lượng  gọi là từ thông qua diện tích S. - Đơn vị của từ thông trong hệ SI là vêbe (weber), kí hiệu Wb. Ta có: 1Wb = 1T. 1m2 . Lưu ý: Nếu khung dây có N vòng dây được đặt trong từ trường đều, thì từ thông qua khung dây được xác định bởi biểu thức: Φ = NBS cos α Hình 16.1. Mô tả đường sức từ xuyên qua diện tích S giới hạn bởi vòng dây kín (C) Dựa vào công thức định nghĩa từ thông (16.1), ta thấy rằng khi một trong các đại lượng BS, hoặc  thay đổi thì từ thông  biến thiên. Khi từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. Hiện tượng này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên. Khi dịch chuyển cực Bắc của nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn nối với điện kế thì chiều dòng điện cảm ứng qua cuộn dây được mô tả như trong Hình 16.8. a) Dịch chuyển cực Bắc của nam châm lại gần cuộn dây b) Dịch chuyển cực Bắc của nam châm ra xa cuộn dây Chuyên đề 4 TỪ TRƯỜNG Chủ đề 3 TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I Tóm tắt lý thuyết 1 Từ thông. 2 Hiện tượng cảm ứng điện từ 3 Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Lenz
 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 2 Hình 16.8. Thí nghiệm về chiều dòng điện cảm ứng. Bc là ki hiệu cảm ứng từ của từ trường do dòng điện cảm ứng c i trong cuộn dây sinh ra; o B là cảm ứng từ của từ trường nam châm Từ thí nghiệm, ta có nhận xét rằng khi nam châm lại gần cuộn dây ( Bc và 0 B ngược chiều. Hình 16.8a) thì từ trường của dòng điện cảm ứng trong cuộn dây có xu hướng ngăn cản nam châm lại gần nó; còn khi nam châm ra xa cuộn dây ( Bc và 0 B cùng chiều - Hình 16.8b) thì từ trường của dòng điện cảm ứng lại có xu hướng ngăn cản nam châm ra xa nó. Nhận xét trên về chiều của dòng điện cảm ứng có thể phát biểu khái quát: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lai sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín đó. Phát biểu này là nội dung định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng. * Định luật Faraday về cảm ứng điện từ: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch. |ec | = k | ΔΦ Δt | Trong hệ SI, hệ số tỉ lệ k = 1 Theo định luật Len-xơ thì trong hệ SI suất điện động cảm ứng được viết dưới dạng : ec = − ΔΦ Δt Trường hợp trong mạch điện là một khung dây có N vòng dây thì : ec = −N ΔΦ Δt Trong đó  là từ thông qua diện tích giới hạn bởi một vòng dây. * Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây chuyển động trong từ trường: Bvlsin t ec =   = (B,v)    = ; B v l    & ⊥ Chiều của suất điện động được xác định theo quy tắc bàn tay phải: đặt bàn tay phải sao cho đường sức của từ trường có hướng chui vào lòng bàn tay, còn ngón tay cái duỗi ra theo chiều chuyển động của dây dẫn, thì bốn ngón tay kia chỉ chiều của dòng cảm ứng hay chính là chiều từ cực âm đến cực dương của nguồn. 4 Suất điện động cảm ứng. Định luật Faraday
 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 3 - Từ thông qua mặt phẳng tiết diện S, đặt trong từ trường có cảm ứng từ B hợp với véc tơ pháp tuyến dương n 1 góc .  = BS cos - Đơn vị của từ thông trong hệ SI là vêbe (weber), kí hiệu Wb. Ta có: 2 1Wb 1T.1m = . Lưu ý: Nếu khung dây có N vòng dây được đặt trong từ trường đều, thì từ thông qua khung dây được xác định bởi biểu thức:  = NBS cos Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 9. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. (Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,5 điểm) Câu 1. Từ thông qua một mạch kín được xác định bằng công thức nào sau đây? A. Φ = B.S.sinα B. Φ = B.S.tanα C. Φ = B.S.cosα D. Φ = B.S.cotα Câu 2. Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về từ thông ? A. Biểu thức định nghĩa của từ thông là Φ = B.S.cosα. B. Đơn vị của từ thông là Vêbe (Wb). C. Từ thông là một đại lượng đại số. D. Từ thông là một đại lượng có hướng. Câu 3. Một vòng dây kín nằm trong mặt phẳng vuông góc với các đường cảm ứng từ. Nếu độ lớn cảm ứng từ tăng 2 lần thì từ thông qua vòng dây A. tăng 2 lần. B. tăng 4 lần. C. không đổi. D. giảm 4 lần. Câu 4. Từ thông phụ thuộc vào các yếu tố nào sau đây ? A. Điện trở suất dây dẫn làm khung. B. Đường kính dây dẫn làm khung. C. Hình dạng và kích thước của khung dây dẫn. D. Điện trở của dây dẫn. Câu 5. Từ thông qua khung dây có diện tích S đặt trong từ trường đều đạt giá trị lớn nhất khi A. các đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây góc 40o. B. các đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây. C. các đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây góc 0o. D. các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Dạng 1 BÀI TẬP VỀ TỪ THÔNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP II Đề trên lớp 1 Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)
 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 4 Câu 6. Mạch kín tròn (C) nằm trong cùng mặt phẳng (P) với dòng điện I (hình vẽ) Hỏi trường hợp nào dưới đây từ thông qua (C) biến thiên? A. (C) dịch chuyển trong mặt phẳng (P) với vận tốc song song với I. B. (C) dịch chuyển trong mặt phẳng (P) lại gần I hoặc ra xa I. C. (C) cố định, dây dẫn thẳng mang dòng điện I chuyển động tịnh tiến dọc theo nó. D. (C) quay xung quanh dòng điện thẳng I. Câu 7. Một khung dây dẫn hình vuông cạnh 20 cm nằm trong từ trường đều độ lớn B = 1,2T sao cho các đường sức vuông góc với mặt khung dây. Từ thông qua khung dây đó là A. 24 Wb. B. 0,048 Wb. C. 480 Wb. D. 0 Wb. Câu 8. Một khung dây có diện tích 5 cm 2 gồm 50 vòng dây. Đặt khung dây trong từ trường đều có cảm ứng từ B và quay khung theo mọi hướng. Từ thông qua khung có giá trị cực đại là 5.10-3 Wb. Cảm ứng từ B có giá trị A. 0,2 T. B. 0,02 T. C. 2,5 T. D. 0,25 T. Câu 9. Một hình vuông cạnh 5 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 8.10-4 T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6 Wb. Góc hợp bởi véctơ cảm ứng từ với mặt phẳng của hình vuông đó là A. 300. B. 450. C. 600. D. 00. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. Điểm tối đa của 01 câu hỏi là 2 điểm. - Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 01 ý trong 1 câu hỏi được 0,2 điểm. - Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 02 ý trong 1 câu hỏi được 0,5 điểm. - Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 03 ý trong 1 câu hỏi được 1 điểm. - Thí sinh lựa chọn chính xác cả 04 ý trong 1 câu hỏi được 2 điểm. Câu 1. Cho các phát biểu sau khi nói về từ thông. a. Từ thông qua mặt S là đại lượng xác định theo công thức Φ = B.S.cosα , với α là góc tạo bởi cảm ứng từ B⃗ và pháp tuyến dương n⃗ của mặt S. Đ b. Từ thông là một đại lượng véctơ. S c. Từ thông qua mặt S chỉ phụ thuộc diện tích của mặt S, không phụ thuộc góc nghiêng của mặt đó so với hướng của các đường sức từ. S d. Từ thông qua mặt S được đo bằng đơn vị Vêbe (Wb): 1 Wb = 1 T.m2, và có giá trị lớn nhất thì mặt này vuông góc với các đường sức từ. Đ 2 Câu trắc nghiệm đúng sai (4 điểm) (C) I