Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng cao Vật lí 12 cd bài 3: Cảm ứng điện từ

Câu 1: 

Diện tích khung dây: S = a.b = 0,2.0.1 = 0,02 m²

Vì cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây nên:

Độ lớn suất điện động cảm ứng:

Độ lớn cảm ứng từ giảm, từ thông qua mạch giảm nên từ trường cảm ứng và từ trường ban đầu cùng hướng.

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung cùng chiều kim đồng hồ.

Câu 2:

a) Khung dây dẫn quay đều với tốc độ góc: ω = 50.2π = 100π (rad/s).

Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến  của diện tích S của khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ  của từ trường. Đến thời điểm t, pháp tuyến  của khung dây đã quay được một góc bằng ωt. Lúc này từ thông qua khung dây là: Φ = NBScos(ωt).

Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là

Thay N = 500, B = 0,05 T, S = 10 cm² = 10.10^-4 m² và ω = 100π (rad/s) ta được biểu thức của từ thông qua khung dây là: (Wb).

b) Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng.

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây được xác định theo công thức:

Thay N = 500, B = 0,05 T, S = 10 cm² = 10.10^-4 m² và ω = 100π (rad/s), ta được biểu thức xác định suất điện động xuất hiện trong khung dây là: