Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E = 1,2 V, điện trở trong
22/28
Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động \({\rm{E}} = 1,2{\rm{\;V}}\), điện trở trong \(r = 0,2{\rm{\Omega }}\) Thanh MN có chiều dài \(0,8{\rm{\;m}}\) có điện trở \(R = 1,8{\rm{\Omega }}\). Từ trường \(\vec B\) có phương thẳng đứng, hướng xuống và vuông góc với mặt khung như hình vẽ và \({\rm{B}} = 0,4{\rm{\;T}}\). Thanh MN dài có điện trở không đáng kể.
a) Khi thanh MN chuyển động về phía bên phải thì dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N .
b) Để Ampe kế chỉ số 0 thì thanh MN phải di chuyển sang phải với vận tốc \({\rm{v}} = 3{\rm{\;m/s}}\).
c) Khi thanh MN đứng yên, số chỉ của Ampe kế là \(0,6{\rm{\;A}}\).
d) Khi thanh MN chuyển động về phía bên phải với vận tốc \({\rm{v}} = 2{\rm{\;m/s}}\) thì độ lớn suất điện động cảm ứng là \(0,64{\rm{\;V}}\).
Phương pháp:
- Áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
- Suất điện động cảm ứng khi thanh chuyển động với tốc độ \({\rm{v}}:{\rm{\;}}e = Bv\ell \).
- Cường độ dòng điện trong mạch: \(I = \frac{E}{{R + r}}\)
Cách giải:
a) Áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định được chiều của dòng điện cảm ứng trong đoạn dây MN có chiều từ N đến M .
\( \to \) a sai.
b) Để số chỉ của ampe kế bằng 0 thì trong mạch không có dòng điện.
\( \Rightarrow e = 0 \Rightarrow \) suất điện động trong thanh MN được mắc xung đối với nguồn điện ban đầu và có độ lớn bằng độ lớn suất điện động ban đầu.
\(e = E \Rightarrow Bv\ell = E \Rightarrow 0,4.v.0,8 = 1,2 \Rightarrow v = 3,75\left( {{\rm{m}}/{\rm{s}}} \right)\)
\( \to \) b sai.
c) Khi thanh MN đứng yên thì cường độ dòng điện trong mạch là:
\(I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{1,2}}{{1,8 + 0,2}} = 0,6\left( {\rm{A}} \right)\)
\( \to \) c đúng.
d) Suất điện động xuất hiện trong thanh MN khi chuyển động là:
\(e = Bv\ell = 0,4.2.0,8 = 0,64\left( V \right)\)
\( \to \) d đúng.