Đề bài
Hai thanh đồng song song T1 và T2 nằm trong mặt phẳng ngang, có hai đầu P và Q nối với nhau bằng một dây dẫn, được đặt vuông góc với các đường sức của một từ trường đều hướng thẳng đứng lên trên và có cảm ứng từ 0,20 T (Hình 24.1). Một thanh đồng MN dài 20 cm đặt tựa vuông góc trên hai thanh T1 và T2, chuyển động tịnh tiến dọc theo hai thanh này với vận tốc không đổi u = 1,2 m/s. Xác định :
a) Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh đồng MN.
b) Chiều của dòng điện cảm ứng chạy trong thanh đồng MN.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+ Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây : \(\left| {{e_c}} \right| = |\dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}|\)
+ Sử dụng định luật Len-xơ: dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.
Lời giải chi tiết
a) Sau khoảng thời gian Δt, thanh đồng MN có độ dài l chuyển động tịnh tiến với vận tốc v dọc theo hai thanh đồng T1 và T2, quét được diện tích ΔS = lvΔt. Khi đó từ thông qua diện tích quét ΔS bằng :
\(\Delta \Phi = B\Delta S = B\ell v\Delta t\)
Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây : \(\left| {{e_c}} \right| = |\dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}|\) ta xác định được độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh đồng MN :
\(|e_c| = Blv = 0,20.20. 10^{-2}.1,2 = 48 mV\)
b) Vì từ thông qua diện tích quét ΔS của thanh đồng MN luôn tăng ( \(\Delta \Phi \)> 0), nên theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng ic chạy trong thanh đồng MN phải theo chiều MNQP sao cho từ trường cảm ứng của dòng ic luôn ngược chiều với từ trường để có tác dụng cản trở chuyển động của thanh đồng MN, chống lại sự tăng của từ thông qua diện tích quét ΔS.
