Bài tập về xác định chiều của dòng điện cảm ứng
|
VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Xác định chiều của dòng điện cảm ứng, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 11. Show  Nội dung bài viết Xác định chiều của dòng điện cảm ứng: DẠNG 1: Xác định chiều của dòng điện cảm ứng Phương pháp chung Áp dụng định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. – Nếu độ lớn từ thông tăng, dòng điện cảm ứng sẽ tạo ra từ trường ngược chiều với từ trường ban đầu. – Nếu độ lớn từ thông giảm, dòng điện cảm ứng sẽ tạo từ trường cùng chiều với từ trường ban đầu. Ví dụ: Dùng định luật Len-xơ xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong các trường hợp sau: a. Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây. b. Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải. c. Đưa khung dây ra xa dòng điện. d. Đóng khóa K. e. Giảm cường độ dòng điện trong ống dây. f. Khung dây ban đầu trong từ trường hình vuông, sau đó được kéo thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi. Lời giải a) Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây. + Cảm ứng từ B của nam châm có hướng vào S ra N. + Khi nam châm rơi lại gần khung dây ABCD thì cảm ứng từ cảm ứng Trang 2 BC của khung dây có chiều ngược với cảm ứng từ B. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ ADCBA như hình. + Sau khi nam châm qua khung dây thì nam châm sẽ ra xa dần khung dây, do đó cảm ứng từ cảm ứng BC của khung dây có chiều cùng với với cảm ứng từ B. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ ABCDA. b) Con chạy của biến trở R diện tích chuyển sang phải + Dòng điện tròn sinh ra cảm ứng từ B có chiều từ trong ra ngoài. + Khi biến trở dịch chuyển sang phải thì điện trở R tăng nên dòng điện I trong mạch giảm → cảm ứng từ B do vòng dây tròn sinh ra cũng giảm → từ thông giảm → từ trường cảm ứng BC sẽ cùng chiều với từ trường của dòng điện tròn (chiều từ trong ra ngoài) + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ A B C D A. c) Đưa khung dây ra xa dòng điện + Cảm ứng từ B do dòng điện I gây ra ở khung dây ABCD có chiều từ ngoài vào trong. + Vì khung dây ra xa dòng điện I nên từ thông giảm → từ trường cảm ứng BC của khung dây sẽ cùng chiều với từ trường. + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ A B C D A. d) Đóng khóa K. + Khi đóng khóa K trong mạch có dòng điện I tăng từ 0 đến I. + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ. B bên trong ống dây có chiều như hình. + Vì dòng điện có cường độ tăng từ 0 đến I nên từ thông cũng tăng suy ra cảm ứng từ cảm ứng BC sẽ có chiều ngược với chiều của cảm ứng từ. B + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ A B C D A. e) Giảm cường độ dòng điện trong ống dây. + Cảm ứng từ B bên trong ống dây có chiều từ trên xuống như hình vẽ. + Vì cường độ dòng điện giảm nên từ thông gửi qua khung dây ABCD giảm do đó cảm ứng từ cảm ứng Bc cùng chiều với cảm ứng từ B của ống dây. + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ A D C B A. f) Kéo khung dây thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi Khi hai hình có cùng chu vi thì hình vuông có diện tích lớn hơn hình chữ nhật. Chứng minh: Giả sử hình chữ nhật có hai cạnh là a, b. Gọi chu vi của hình chữ nhật và hình vuông đều là x. Theo bất đẳng thức Cô-si ta có S ab Dấu bằng xảy ra khi 4 x a b nên diện tích lớn nhất của hình chữ nhật có chu vi x là 2 16 x lúc này hình chữ nhật là hình vuông có cạnh 4x Vậy khi hai hình có cùng chu vi thì hình vuông có diện tích lớn hơn hình chữ nhật. Quay trở lại bài tập, trong quá trình kéo thì diện tích của khung giảm dần, dẫn đến từ thông qua khung giảm ⇒ từ trường cảm ứng B cùng chiều với B ⇒ dòng điện cảm ứng CI có chiều. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong vòng dây Tổng hợp xác định chiều dòng điện cảm ứng | Bán Máy Nước Nóng Cách giải bài tập Chiều dòng điện cảm ứng hay, chi tiết A. Phương pháp & Ví dụBước 1: Xác định từ trường ban đầu (từ trường của nam châm) theo quy tắc “Vào nam (S) ra Bắc (N)” Liên quan: xác định chiều dòng điện cảm ứng trong vòng dây Bạn đang xem: xác định chiều dòng điện cảm ứng Bước 2: Xác định từ trường cảm ứng Bc→ do khung dây sinh ra theo định luật Len-xơ. + Xét từ thông qua khung dây tăng hay giảm + Nếu Φ tăng thì Bc→ ngược chiều B→, nếu Φ giảm thì Bc→ cùng chiều B→. + Quy tắc chung: gần ngược – xa cùng. Nghĩa là khi nam châm hay khung dây lại gần nhau thì Bc→ và B→ ngược. Còn khi ra xa nhau thì Bc→ và B→ ngược Bước 3: Xác định dòng điện cảm ứng sinh ra trong khung dây theo qui tắc nắm tay phải. Ví dụ 1: Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây khi đưa nam châm lại gần khung dây.
Hướng dẫn: Xem thêm: Tổng hợp Lý thuyết Hóa 11 Bài 1. Sự điện li | Bán Máy Nước Nóng
Khi đưa nam châm lại gần khung dây, từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự tăng của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A (xác định nhờ quy tắc nắm tay phải). Ví dụ 2: Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây khi kéo nam châm ra xa khung dây.
Hướng dẫn:
Khi đưa nam châm ra xa khung dây, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự giảm của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B. Ví dụ 3: Cho một ống dây quấn trên lỏi thép có dòng điện chạy qua đặt gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong ống dây có thể thay đổi được nhờ biến trở có có con chạy R. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp:
a) Dịch chuyển con chạy về phía N. Tham khảo: Kiến thức bài tập về nồng độ phần trăm | Bán Máy Nước Nóng b) Dịch chuyển con chạy về phía M. B. Bài tậpBài 1: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần. Bài 2: Một nam châm đưa lại gần vòng dây như hình vẽ. Hỏi dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều như thế nào và vòng dây sẽ chuyển động về phía nào? Bài 3: Cho hệ thống như hình. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong vòng dây sẽ có chiều như thế nào? Vòng dây sẽ chuyển động như thế nào? Bài 4: Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi con chạy của biến trở đi xuống? Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack Danh mục: Tin Tức Nguồn: https://banmaynuocnong.com Ngân hàng trắc nghiệm lớp 11 tại banmaynuocnong.com
|
