TỔNG ÔN CHUYÊN ĐỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1) Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều:
+ F = B.S.cosa với a là góc tạo bởi vectơ pháp tuyến của S và vectơ cảm ứng từ.
+ Đơn vị của từ thông trong hệ SI là vêbe, kí hiệu Wb.
Ta có : 1 Wb = 1T.1m2.
2) Hiện tượng cảm ứng điện từ:
+ Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng.
+ Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín là suất điện động cảm ứng.
Như vậy: Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
3) Định luật Lenxơ: (xác định chiều của dòng điện cảm ứng)
Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.
Nếu |ΔΦ| tăng thì \({\vec B_C}\) ngược chiều \({\vec B}\) ; Nếu |ΔΦ| giảm thì \({\vec B_C}\) cùng chiều \({\vec B}\).
4) Định luật Faraday về cảm ứng điện từ:
+ Độ lớn của suất điện động cảm ứng: çeC÷ = |ΔΦ/Δt| (trong hệ SI)
+ Tổng quát: Suất điện động cảm ứng có giá trị đại số: eC = - ΔΦ/Δt (trong hệ SI).
+ Trường hợp mạch điện là khung dây có N vòng dây thì:
eC = -N. ΔΦ/Δt (trong hệ SI), trong đó Δt là độ biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi một vòng dây trong thời gian Δt.
5) Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ:
a) Xét v và B cùng vuông góc với đoạn dây, đồng thời v hợp với B một góc q (Hình) thì độ lớn của suất điện động trong đoạn dây là:
çeC÷ = B.v.l.sinq
l : chiều dài của đoạn dây ;v: vectơ vận tốc của thanh. B: cảm ứng từ của từ trường.
Trên hình, đoạn dây MN vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, v và B cùng nằm trong mặt phẳng hình vẽ.
b) Đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường được coi như một nguồn điện.
· Lực lạ là lực Lorenxơ.
· Các cực của nguồn điện được xác định theo quy tắc bàn tay phải.
6) Dòng điện Fucô:
Dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian được gọi là dòng điện Fucô.
7) Hiện tượng tự cảm:
a) Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra gọi là hiện tượng tự cảm.
b) Hệ số tự cảm:
* Xét một mạch điện kín có dòng điện i chạy qua.
Từ thông (riêng) qua diện tích của mạch : Φ=Li
L: hệ số tự cảm (hay độ tự cảm) của mạch điện.
* Đơn vị của hệ số tự cảm trong hệ SI là henry, kí hiệu H.
* Hệ số tự cảm của ống dây thẳng dài: L = 4p.10-7n2.V
n: số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống ; V: thể tích của ống.
c) Suất điện động tự cảm: etc = -L.Δi/Δt
8) Năng lượng của từ trườngtrong lòng ống dây: W = 1/2Li2
II. BÀI TẬP VẬN DỤNG
1) Một khung dây dẫn kín, hình chữ nhật ABCD và dây dẫn MN thẳng dài có dòng điện chạy qua cùng nằm trong một mặt phẳng P, sao cho MN song song với CD. Trong khung dây dẫn ABCD có dòng điện cảm ứng khi
A. khung ABCD dịch chuyển trong mặt phẳng P ra xa hoặc lại gần MN.
B. khung ABCD chuyển động trong mặt phẳng P theo đường thẳng song song với MN.
C. khung ABCD quay đều quanh trục quay trùng với MN.
D. khung ABCD quay nhanh dần đều quanh trục quay trùng với MN.
2) Khung dây dẫn hình chữ nhật có diện tích 20cm2 gồm 200 vòng dây quay đều quanh trục đối xứng trong một từ trường đều B = 0,2T, có các đường sức từ vuông góc với trục quay. Trong quá trình khung dây quay, từ thông qua khung có giá trị cực đại bằng
A. 800Wb. B. 4Wb.
C. 8.10-2Wb. D. 4.10-2Wb.
3) Khung dây dẫn tròn, kín, có đường kính d = 20cm, điện trở R = 0,1W, được đặt trong từ trường có véctơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây, độ lớn cảm ứng từ tăng dần đều từ 0,1T đến 0,4T trong khoảng thời gian 0,314s. Trong thời gian từ trường biến đổi, cường độ dòng điện trong khung dây có độ lớn bằng
A. 30A. B. 1,2A.
C. 0,5A. D. 0,3A.
4) Trong trường hợp nào sau đây xuất hiện dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn kín?
A. Khung dây quay đều trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với trục quay của khung dây.
B. Khung dây chuyển động thẳng đều trong từ trường đều sao cho mặt phẳng khung dây luôn song song với đường cảm ứng từ.
C. Khung dây quay đều trong một từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với trục quay của khung dây.
D. Khung dây chuyển động thẳng đều trong từ trường đều sao cho mặt phẳng khung dây luôn vuông góc với đường sức từ.
5) Một vòng dây diện tích S được đặt trong từ trường có cảm ứng từ B, mặt phẳng vòng dây hợp với đường sức từ góc a. Với góc a bằng bao nhiêu thì từ thông qua vòng dây có giá trị F = BS/ √2.
A. 1800. B. 600.
C. 900. D. 450.
6) Một vòng dây diện tích S được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B, góc tạo bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của vòng dây là a. Với góc a bằng bao nhiêu thì từ thông qua vòng dây có giá trị F =BS/2.
A. a = 450. B. a = 300.
C. a = 600. D. a = 900.
7) Một khung dây phẳng hình chữ nhật kích thước 3cm x 4cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 600. Từ thông qua khung dây là:
A. 6.10-7 Wb. B. 5,2.10-7 Wb.
C. 3.10-7 Wb. D. 3.10-3 Wb.
8) Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.
B. Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng.
C. Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.
D. Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra luôn ngược chiều với chiều của từ trường đã sinh ra nó.
9) Một khung dây phẳng, diện tích 20cm2, gồm 10 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Vectơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một góc 300 và có độ lớn B = 2.10-4T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến không trong khoảng thời gian 0,01s. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong khoảng thời gian từ trường biến đổi là:
A. 3,46.10-4 (V). B. 0,2 (mV).
C. 4.10-3 (V). D. 0,4 (mV).
10) Cuộn dây có N = 1000 vòng, mỗi vòng có diện tích S = 20cm2 đặt trong một từ trường đều. Trục của cuộn dây song song với vectơ cảm ứng từ của từ trường. Cho độ lớn B biến thiên, người ta thấy có suất điện động cảm ứng eC = 10V được tạo ra. Độ biến thiên cảm ứng từ DB là bao nhiêu trong thời gian Δt = 10-2s?
A. ΔB = 0,05T. B. ΔB = 0,25T.
C. ΔB = 0,5T. D. ΔB = 2.10-3T.
11) Một thanh dây dẫn dài 20cm chuyển động tịnh tiến trong từ trường đều có B = 5.10-4T. Vectơ vận tốc của thanh vuông góc với thanh và vuông góc với vectơ cảm ứng từ và có độ lớn v = 5m/s. Suất điện động cảm ứng trong thanh là:
A. 0,5V. B. 50mV.
C. 5mV. D. 0,5mV.
12) Một thanh dẫn điện dài 40cm chuyển động tịnh tiến trong từ trường đều, cảm ứng từ bằng 0,4T. Vectơ vận tốc của thanh vuông góc với thanh và hợp với đường sức từ một góc 300, độ lớn v = 5m/s. Suất điện động cảm ứng trong thanh là:
A. 0,4V. B. 0,8V.
C. 40V. D. 80V.
...
-(Nội dung đề và đáp án từ câu 13-35 của phần bài tập, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Tổng ôn chuyển đề Cảm ứng điên từ môn Vật Lý 11 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
