Title CĐ Bồi dưỡng HSG Vật Lý lớp 11 - Chương 7 - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ.docx ✅

1 CHƯƠNG VII. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ MỤC LỤC VII.1. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 2 VII.2. THANH KIM LOẠI CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG 9 VII.3. KHUNG DÂY CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG 31 VII.4. DÒNG ĐIỆN PHU CÔ. 38 VII.5. DÒNG ĐIỆN THẲNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 47 VII.6. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ TRONG VẬT LIỆU SIÊU DẪN 53 VII.7. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM 58 VII.1. LỜI GIẢI CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. 67 VII.2. LỜI GIẢI THANH KIM LOẠI CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG 84 LỜI GIẢI THANH QUAY TRONG TỪ TRƯỜNG 119 VII.3. KHUNG DÂY CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG 130 VII.4. LỜI GIẢI DÒNG ĐIỆN PHU CÔ. 150 VII.5. LỜI GIẢI DÒNG ĐIỆN THẲNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 168 VII.6. LỜI GIẢI CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ TRONG VẬT LIỆU SIÊU DẪN 179 VII.7. LỜI GIẢI HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM. 191
2 VII.1. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 1. Trong một từ trường đồng nhất có cảm ứng từ biến đổi theo thời gian bởi B=B o cos  t (T). Một mẩu đồng có khối lượng riêng D, khối lượng M, điện trở suất  được kéo thành một dây dẫn dài L, tiết diện đồng đều, sau đó làm thành vòng kín đặt trong từ trường. Có thể nhận được dòng điện cực đại khả dĩ trong dây dẫn đó bằng bao nhiêu? ĐS: I omax = 4 oBM D   Bài 2. Một vòng dây dẫn bán kính R đặt trong từ trường đều có các đường cảm ứng từ biến thiên theo thời gian theo định luật B = Kt, trong đó K là một hằng số.Hãy xác định cường độ điện trường xoáy E xuất hiện trong vòng dây. ĐS: 1 2EKR Bài 3. Một vòng dây dẫn đồng chất, đặt trong một từ trường biến thiên đều, có đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng của vòng dây. Hãy xác định hiệu điện thế U giữa các điểm bất kỳ trong vòng dây. ĐS: 0 Bài 4. Người ta đặt một vòng xuyến mảnh, đồng chất và dẫn điện bán kính r vào trong một từ trường đồng nhất và biến đổi theo thời gian theo công thức B=B o cos t . Điện trở của vòng xuyến là R và hệ số tự cảm L. Vecto B→ tạo với mặt phẳng vòng xuyến góc  . Hãy tính momen trung bình của các lực tác dụng lên vòng xuyến? ĐS: M= 2242 222 sin.os 2() oBrLc RL   Bài 5. Trên bề mặt ngang nhẵn đặt một cái vòng mảnh không dãn có khối lượng m mà dọc theo nó có điện tích Q phân bố đều. Vòng nằm trong từ trường ngoài đồng nhất với
3 cảm ứng từ bằng B 0 và có hướng vuông góc với mặt phẳng vòng. Tìm vận tốc góc của sự quay vòng sau khi ngắt từ trường. ĐS: 0 2 QB m Bài 6. Một vòng dây hình tròn bán kính R = 10cm, đường kính tiết diện dây d = 0,1mm, đặt nằm ngang trong một từ trường đều có cảm ứng từ Bur hướng thẳng đứng. 1. Giả sử vòng dây điện làm bằng vật liệu siêu dẫn. Cho cảm ứng từ B tăng dần từ không đến B o = 0,1T. Tính cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây cho biết hệ số tự cảm của vòng dây là L = 0,1mH. 2. Cho dòng điện I = 10A chạy qua vòng dây. a. Tính lực căng F đặt lên vòng dây do tác dụng của từ trường khi B = 0,2T b. Với giá trị nào của cảm ứng từ B thì vòng dây sẽ bị lực từ kéo đứt. Cho biết giới hạn bền của dây là  = 2,3.10 8 N/m 2 . ĐS : 1. 2 0 31,4()RB IA L   ; 2a. 0,1N; 2b. 2,56T Bài 7. Một vòng tròn tâm O, bán kính R, có dòng điện hình sợi chỉ cường độ I chạy qua (hình 4). Người ta muốn tính từ trường tại điểm M nằm trong mặt phẳng và gần tâm vòng OM = r << R. 1. Chứng tỏ rằng từ trường này vuông góc với mặt phẳng vòng dây. 2. Sau khi đã thiết lập công thức B dưới dạng một tích phân có dùng góc β. Hãy chứng tỏ rằng với R r << 1 thì gần đúng: B =        2 2 0 4 3 1 4R I  