Hai thanh ray bằng kim loại OA, OB nối với nhau tại O. Thanh kim loại mn vuông góc với OA chuyển động thẳng đều ra xa điểm O với tốc độ 2 m/s
21/28
Hai thanh ray bằng kim loại OA, OB nối với nhau tại O. Thanh kim loại mn vuông góc với OA chuyển động thẳng đều ra xa điểm O với tốc độ 2 m/s. Ban đầu hai điểm tiếp xúc giữa thanh mn với hai thanh OA; OB cách nhau \[{\ell _0} = 1\,m.\] Hệ thống được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1T như hình vẽ. Giả sử điện trở khung dây không đổi và bằng 2 Ω trong suốt quá trình thanh mn chuyển động.
Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây có chiều cùng chiều từ n đến m.
Từ thông qua mạch thay đổi do sự biến thiên của diện tích khung dây.
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây theo biểu thức \[\xi \] = 0,8 + 0,1t .
Cường độ dòng điện qua khung dây lúc t = 10 s có độ lớn là 1,1 A.
a) Sai. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ngửa lòng bàn tay hứng các đường sức từ đi vào, ngón cái choãi ra chỉ chiều vận tốc, chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dòng điện, do đó chiều dòng điện từ m đếnn.
b) Đúng. Diện tích khung dây thay đổi nên từ thông qua khung dây thay đổi.
c) Sai. Độ biến thiên diện tích khi thanh mn chuyển động là:
\[\Delta S = {S_2} - {S_1} = \frac{1}{2}{({\ell _0} + vt)^2} - \frac{1}{2}.\ell _0^2 = \frac{1}{2}{(1 + 2t)^2} - \frac{1}{2}{.1^2} = 2t + 2{t^2}.\]
Biểu thức suất điện động: \[e = - \frac{{B.\Delta S.\cos 0^\circ }}{t} = - \frac{{0,1.\left( {2t + 2{t^2}} \right).1}}{t} = - 0,2 - 0,2t.\]
d) Đúng. Cường độ dòng điện qua khung dây lúc t = 10 s là:
\[i = \frac{e}{R} = \frac{{ - 0,2 - 0,2t}}{2} = - 0,1 - 0,1.10 = - 1,1A.\] Độ lớn I = 1,1 A.