MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
I. Lý do chọn đề tài......................................................................................... 1
II. Nhiệm vụ của đề tài.................................................................................... 1
III. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 2
IV. Cách thức nghiên cứu ............................................................................... 2
V. Bố cục ....................................................................................................... 2
NỘI DUNG.................................................................................................... 3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT: ..................................................... 3
CHƢƠNG II: PHÂN LOẠI BÀI TẬP ............................................................. 5
II.1. Dạng 1: bài tập xác định chiều của dòng điện cảm ứng ............................. 5
II.1.1. Phƣơng pháp giải.................................................................................. 5
II.1.2. Bài tập tự luận củng cố ......................................................................... 6
II.1.3. Bài tập trắc nghiệm............................................................................... 7
II.2. Dạng 2: bài tập xác định suất điện động và cƣờng độcủa dòng điện cảm ứng
.................................................................................................................... 11
II.2.1. Phƣơng pháp giải................................................................................ 11
II.2.3. Bài tập tự luận củng cố ...................................................................... 15
II.2.3. Bài tập trắc nghiệm............................................................................. 19
II.3. Dạng 3: bài tập về mạch điện có suất điện động tạo bởi đoạn dây dẫn
chuyển động trong từ trƣờng ......................................................................... 23
II.3.1. Phƣơng pháp giải................................................................................ 23
II.3.3. Bài tập tự luận củng cố ....................................................................... 29
II. 3.3. Bài tập trắc nghiệm ............................................................................ 32
II.4. Dạng 4: bài tập về hiện tƣợng tự cảm ..................................................... 47
II.4.1. Phƣơng pháp giải bài tập..................................................................... 47
KẾT LUẬN ................................................................................................. 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 56

MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Trong quá trình dạy học mơn Vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng
đặc biệt. Hiện nay để thực hiện tốt chƣơng trình giáo khoa và dạy học theo
phƣơng pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hƣớng dẫn học sinh biết phân loại,
nắm vững phƣơng pháp và làm tốt các bài tập sẽ góp phần khơng nhỏ vào việc
thực hiện thành công mục tiêu giảng dạy cũng nhƣ kiểm tra chính xác mức độ
hiểu kiến thức của học sinh.
Từ học là một phần không thể thiếu của Vật lý. Trong chƣơng trình THPT,
từ học đƣợc giảng dạy ở Vật lý lớp 11. Thứ nhất, từ học là một phần kiến thức
khó và mang tính trừu tƣợng cao với nhiều quy tắc và suy luận vì vậy gây cảm
giác mơ hồ cho ngƣời học, điều này dễ nhận thấy nhất khi giảng dạy chƣơng
“Cảm ứng điện từ”. Thứ hai, lƣợng kiến thức về từ học ngày càng đƣợc sử dụng
nhiều trong kỳ thi tuyển sinh vào các trƣờng Đại học và Cao đẳng, điều này
khiến cả ngƣời dạy và ngƣời học khơng có hứng thú với việc tìm tịi và tiếp thu
những kiến thức này.
Để phần nào giúp các học sinh trong công việc giảng dạy sau này cảm thấy
dễ dàng tiếp nhận kiến thức về từ học, đặc biệt là hiện tƣợng cảm ứng điện từ,
em xin chọn nghiên cứu đề tài: “ Phƣơng pháp giải các bài tập vật lý về hiện
tƣợng cảm ứng điện từ trong trƣơng trình vật lý THPT’’.
Với đề tài này em hi vọng sẽ làm cho ngƣời học sẽ thấy sự logic, rõ ràng
và thú vị về hiện tƣợng cảm ứng điện từ qua hệ thống bài tập.
II. Nhiệm vụ của đề tài
- Hệ thống hóa kiến thức,giúp cho việc có cái nhìn khái quát về hiện tƣợng
cảm ứng điện từ. Từ đó hiểu rõ bản chất của hiện tƣợng này ở các trƣờng hợp cụ
thể qua các tình huống mà bài tập đƣa ra và định hƣớng đƣợc cách giải nhanh
chóng.
- Phân dạng đƣợc các bài tập theo chủ đề

1



III. Phƣơng pháp nghiên cứu
Khi đã xác định đƣợc vấn đề và nhiệm vụ nghiên cứu tôi đã sử dụng các
phƣơng pháp sau:
- Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
- Phƣơng pháp thống kê, tổng hợp, so sánh
IV. Cách thức nghiên cứu
- Xử lý tài liệu giáo khoa và tài liệu tham khảo. Sƣu tập các thí nghiệm về
các hiện tƣợng cảm ứng điện từ mà bài tập đề cập đến.
- Hệ thống hóa tài liệu đƣa vào giảng dạy.
V. Bố cục
Bài luận văn có 63 trang bao gồm 3 phần, cụ thể nhƣ sau:
1. Phần I: Mở đầu: Bao giồm các nội dung sau:
+ Lý do chọn đề tài
+ Nhiệm vụ của đề tài
+ Phƣơng pháp nghiên cứu
+ Cách thức nghiên cứu
+ Bố cục
2. Phần II: Nội dung: Bao giồm các nội dung sau:
+ Tóm tắt lý thuyết
+ Phân loại các dạng bài tập
+ Bài tập vận dụng
Phần III: Kết luận
Phần IV: Tài liệu tham khảo

2


NỘI DUNG

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT:
* Từ thông Φ qua diện tích S đặt trong từ trƣờng đều
thức

đƣợc tính bởi cơng

:
Trong đó:
B là cảm ứng từ của từ trƣờng (T);
S là tiết diện khung dây (m2 );
là góc hợp bởi các đƣờng sức từ và pháp tuyến của mặt phẳng

khung dây.
là từ thông (Wb).
* Hiện tƣợng cảm ứng điện từ

:

- Điều kiện: Khi có sự biến thên từ thơng qua diện tích giới hạn bởi một
mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.
- Định luật Len-xơ: Dịng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trƣờng do nó
sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thơng sinh ra nó
* Định luật Faraday về cảm ứng điện từ

: Độ lớn của suất điện động cảm

ứng trong mạch điện tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thơng qua mạch.
* Biểu thức:
Trong đó: ΔΦ là độ biến thiên từ thông trong thời gian Δt.
là suất điện động cảm ứng của khung dây.

* Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên đoạn dây chuyển động trong từ
trƣờng đều

:

Trong đó: B là cảm ứng từ của từ trƣờng đều (T);
llà chiều dài của đoạn dây (m);
v là tốc độ chuyển động của đoạn dây (m/s);
3


* Quy tắc bàn tay phải

:

Đặt bàn tay phải hứng các đƣờng sức từ, ngón cái chỗi ra 90o hƣớng theo
chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trị nhƣ một
nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực
dƣơng của nguồn điện đó.
* Độ tự cảm của một ống dây

:

Trong đó:
I là cƣờng độ dịng điện chạy trong ống dây (A).
Φ là từ thông qua tiết diện ống dây (Wb).
L là hệ số tự cảm (H).
* Suất điện động tự cảm

:


* Năng lƣợng từ trƣờng của ống dây

4

:


CHƢƠNG II: PHÂN LOẠI BÀI TẬP
Hệ thống bài tập của phần này gồm 4 dạng cơ bản sau:
II.1. Dạng 1: bài tập xác định chiều của dòng điện cảm ứng
II.1.1. Phƣơng pháp giải
* Áp dụng định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng

:

là cảm ứng từ của từ trƣờng ban đầu.

Gọi:

là cảm ứng từ của từ trƣờng do dòng điện cảm ứng sinh ra.
Nếu

tăng thì cảm ứng từ ngƣợc chiều với chiều của cảm ứng từ

Nếu

giảm thì cảm ứng từ

cùng chiều với chiều của cảm ứng từ


* Các bƣớc xác dịnh chiều dòng điện cảm ứng

:

- Xác định chiều của từ trƣờng ban đầu
- Xét từ thông

(số đƣờng sức từ) qua tiết diện khung dây tăng hay giảm.

- Dựa vào định luật Len-xơ để xác định chiều của
- Áp dụng quy tắc đinh ốc để xác định chiều của dịng điện cảm ứng.
Ví dụ 1:

Cho hệ thống nhƣ hình vẽ: Nam châm chuyển động lên phía

trên theo phƣơng thẳng đứng, xác định chiều dòng điện cảm ứng trong vòng
dây. Dƣới tác dụng của lực từ, vịng dây có thể chuyển động theo chiều nào?
Giải:
- Từ trƣờng do nam châm sinh ra đi qua vòng dây sẽ tạo ra một từ thơng
qua vịng dây.
- Khi nam châm ra xa vịng dây, số đƣờng sức qua tiết diện vòng dây là
giảm. Do đó, từ thơng qua vịng dây có độ lớn giảm dần và trong vòng dây xuất
hiện dòng điện cảm ứng .
- Áp dụng định luật Len-xơ ta thấy
ứng từ

sinh ra từ trƣờng có cảm

cùng chiều với


- Theo quy tắc đinh ốc, ta suy ra địng điện

có chiều nhƣ hình

vẽ.
- Dịng điện cảm ứng

khiến vịng dây có tác dụng nhƣ một

5


nam châm mà mặt trên là mặt Nam, mặt dƣới là mặt Bắc. Do đó, vịng dây bị
nam châm hút. Vậy vịng dây có thể chuyển động lên phía trên.
Xác định chiều của dịng điện cảm ứng

Ví dụ 2:

xuất hiện trong mạch

điện kín ABCD nằm ngang khi con chạy C của khung dây dịch chuyển về phía
N của cuộn dây.
Giải:
-Cảm ứng từ

trong lòng ống dây đi xuống khi đi qua vịng dây.

-Con chạy C qua bên đầu N thì I giảm → giảm→ từ thơng


gửi qua vịng

dây giảm →xuất hiện dịng điện

trong vịng dây có chiều sao cho cảm ứng

từ do nó sinh ra cùng chiều với

(để chống lại sự giảm của

) tức là

giảm

khi đi qua vòng đây→ mặt trên của vịng dây là mặt Nam → ở trên nhì thấy
cùng chiều kim đồng hồ tức là theo chiều BADC.
II.1.2. Bài tập tự luận củng cố
Bài 1

M P

. Một thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ hình vẽ.

Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C

A

C

R


G

khi con chạy biến trở đi xuống.

N Q

Đáp số:dịng đi ện cảm ứng có chiềuthuận
kim đồng hồ từM
Bài 2.

và từ

Một nam châm đƣa lại gần vịng dây nhƣ

hình vẽ. Hỏi dịng điện cảm ứng trong vịng dây có chiều S

N

nhƣ thế nàovà vịng dây sẽ chuyển động về phía nào?
Đáp số: dịng điện cảm ứng có chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ và vịng
dây chuyển động lại gần nam châm.
Bài 3.

Một vòng dây kim loại treo trên sợi dây mảnh song song với mặt

cắt của một cuộn dây. Cuộn dây đƣợc mắc vào mạch điện
nhƣ hình vẽ. Khi khóa K đóng thì trong vịng kim loại xuất
hiện dịng điện cảm ứng có chiều nhƣ thế nào và vòng kim
loại chuyển động ra sao?


K

6


II.1.3. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1:Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi
cho nam châm dịch chuyển lại gần hoặc ra xa vòng dây kín:

I

I
S N

v
c

N

v

v

S N

v

S N


c

S N

I
Icƣ

ƣ

ƣ

B

A

C

c

D =0

ƣ

Câu 2: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi
cho vòng dây dịch chuyển lại gần hoặc ra xa nam châm:

v

Ic


Ic
N S

. N S

ƣ

A

N S

ƣ

00

v

v

v

N S
Ic
C

B

Icƣ=
D


ƣ

0

Câu 3: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng ngay
khi nam châm đang đặt thẳng đứng tại tâm vịng dây ở trên bàn thì bị đổ:

v
A

v

N
S

B
Ic

.

v

N

C

S

Ic


.

v

S

D

N

Ic

.

S
N

Icƣ
=0

.

ƣ
ƣ
ƣ vẽ nào sau đây xác định
Câu 4: Hình
đúng chiều dịng điện
cảm ứng khi cho cả

nam châm và vòng dây dịch chuyển, với v1> v2 :


I

I
S N

v

S N

A

ƣ

B

I

1

1
ƣ

C
7

v

S N


c

c
1

v

v

v2

v2

v2

v2

c
ƣ

S N

1

Icƣ

D


Câu 5: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong vịng dây khi nhìn vào

mặt trên trong trƣờng hợp cho nam châm rơi thẳng đứng xuyên qua tâm vòng
dây giữ cố định nhƣ hình vẽ:
A. Lúc đầu dịng điện cùng kim đồng hồ, khi nam châm
xuyên qua đổi chiều ngƣợc kim đồng hồ.
B. Lúc đầu dòng điện ngƣợc kim đồng hồ, khi nam châm
xuyên qua đổi chiều cùng kim đồng hồ.
C. Khơng có dịng điện cảm ứng trong vịng dây.
D. Dịng điện cảm ứng cùng kim đồng hồ.
Câu 6: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi
trong từ trƣờng đều:

cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc

B

B
v

A

B

Ic

.

.

ƣ


v

v
v

C

Ic

.

ƣ

D

Ic

.

B

ƣ

Icƣ =

0 B

Câu 7: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi
cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc


trong từ trƣờng đều:

v
v
B

A

B

Ic

.

v
B
Ic

.

.

ƣ

ƣ

B

C


B
v

D.
Icƣ =

Ic

0

ƣ

Câu 8: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng:

B
I
A
.

1

v
Ic

B
.

ƣ

1


giảm

R

I

v
Ic
ƣ

8

C
tăng

Ic A

.

ƣ

D.

Ic

vòng dây cố định
ƣ



Câu 9: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng:

A

Ic
ƣ

A

A

Ic

A

C

ƣ

B

N

Ic

DS

ƣ

.


.

Icƣ=
A

0

R

R

R

v
R

tăng

giảm

giảm

tăng

.

.

Câu 10: Tƣơng tác giữa khung dây và ống dây ở hình vẽ bên khi cho

khung dây dịch chuyển ra xa ống dây là:
A. đẩy nhau

v
A

B. hút nhau
C. Ban đầu hút nhau, khi đến gần thì đẩy nhau
D. khơng tƣơng tác
Câu 11: Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt sát dòng điện
thẳng, cạnh MQ trùng với dịng điện thẳng nhƣ hình vẽ.
Hỏi khi nào thì trong khung dây có dịng điện cảm ứng:
A. khung quay quanh cạnh MQ
B. khung quay quanh cạnh MN
C. khung quay quanh cạnh PQ
D. khung quay quanh cạnh NP

I
M

N

Q

P

Câu 12: Chọn câu sai?
Cho khung dây quay quanh trục đặt trong từ trƣờng đều của một nam
châm, tại thời điểm t, mặt phẳng khung dây vng góc với đƣờng sức từ, ở vị trí
đó:

A. Lực từ khơng làm quay khung
B. Moment lực từ tác dụng lên khung cực đại
C. Moment lực từ tác dụng lên khung bằng không
9


D. Cả A và C đúng
Câu 13: Chọn câu đúng.
Trị số từ khuynh có giá trị lớn nhất và bằng
A.Ở hai cực của Trái Đất
B. Lúc này, kim nam châm vng góc với mặt đất
C. Lúc này, kim nam châm song song với mặt đất
D. Cả A và B đúng
Câu 14: Chọn câu sai.
A. Các cực từ của Trái Đất không trùng với các địa cực
B. Các cực từ của Trái Đất luôn dịch chuyển
C. Các cực của từ trƣờng Trái Đất luôn biến đổi theo thời gian
D. Chiều của đƣờng sức từ trái đất là chiều Bắc – Nam
Câu 15: Chọn câu đúng.
Ta có thể dùng quy bàn tay trái để xác định chiều chuyển động của thanh
dẫn trong từ trƣờng nhƣ sau:
Đặt bàn tay trái hứng các đƣờng cảm ứng từ ngón cái trỗi ra

hƣớng

theo chiều chuyển động của thanh thì :
A. Chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều từ cực dƣơng sang cực âm
của nguồn điện.
B. Chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dƣơng
của nguồn điện

C. Chiều dịng điện trong thanh vng góc với chiều từ cổ tay đến các ngón tay
D. Cả A, B, C đều sai
Câu 16: Chọn câu đúng.
A. Từ thông là một đại lƣợng ln dƣơng.
B. Từ thơng qua một mạch kín ln bằng khơng.
C. Từ thơng là một đại lƣợng có hƣớng.
D. Từ thơng qua mạch kín tỉ lệ với tiết diện của mạch

10


Câu 17: Một dòng điện thẳng
dòng điện

, đi dọc theo trục của một vịng trịn có

đi qua theo chiều từ trái qua phải. Khi đó vịng trịn sẽ:

A. chuyển động sang trái
B. chuyển động sang phải
C. không chuyển động
D. chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ
ĐÁP ÁN
1-B
9-A
17-A

2-B
10-B


3-B
11-A

4-B
12-C

5-A
13-D

6-D
14-D

7-D
15-C

8-B
16-D

II.2.Dạng 2: Bài tập xác định suất điện động và cƣờng độcủa dòng
điện cảm ứng
II.2.1. Phƣơng pháp giải
- Áp dụng cơng thức tính từ thơng

:

. Từ đó tính ΔΦ.

- Áp dụng định luật Faraday để tính suất điện động cảm ứng.
- Kết hợp với cơng thức định luật Ohm cho tồn mạch để tìm cƣờng độ
dịng điện cảm ứng.

Ví dụ 1:

Vịng dây (C) có diện tích S=100cm2 đặt trong từ trƣờng có

vecto cảm ứng từ ,

hợp với phƣơng pháp tuyến với góc

vẽ. B thay đổi với tốc độ

. Điện trở vòng

dây là R= 0,1Ω. Xác định:
a) Suất điện động cảm ứng
b) Cƣờng độ dòng cảm ứng
Giải:
a. Suất điện động cả ứng

là:

b. Cƣờng độ dịng điện cảm ứng

:

11

nhƣ hình


Ví dụ 2:


Một cuộn dây phẳng có 100 vịng, bán kính mỗi vịng dây là

0,1m. Cuộn dây đƣợc đặt trong từ trƣờng đều, mặt phẳng cuộn dây vng góc
với các đƣờng cảm ứng từ. Lúc đầu cảm ứng từ của từ trƣờng có giá trị 0,2T.
Cuộn dây có điện trở là r = 2,1Ω. Tìm suất điện động cảm ứng trung bình trong
cuộn dây và dịng điện chạy trong cuộn dây nếu trong khoảng thời gian 0,1s:
a/ Cảm ứng từ của từ trƣờng tăng đều đặn lên gấp đôi.
b/ Cảm ứng từ của từ trƣờng giảm đều đặn đến 0.
Giải:
a. Ta có:
S = πR2 = 3, 14.

= 0, 0314 (m2)

ΔΦ = 0, 2.0,0314 = 6, 28.10-3

(Wb).
- Suất điện động cảm ứng:

- Dịng điện chạy trong cuộn dây là:

b. Ta có:
S = πR2 = 3, 14.

= 0, 0314 (m2 )

ΔΦ = -0, 2.0,0314 =- 6, 28.10-3

(Wb).

E1

- Suất điện động cảm ứng:

B

- Dòng điện chạy trong cuộn dây là:

12

E2

EC


Ví dụ 3:

Một dây dẫn chiều dài l = 2m, điện trở R = 4Ω đƣợc uốn thành

một hình vng. Các nguồn E1 = 10V, E2 = 8V, r1 = r2 = 0, đƣợc mắc vào các
cạnh hình vng nhƣ hình. Mạch đƣợc đặt trong một từ trƣờng đều

vng

góc với mặt phẳng hình vng và hƣớng ra sau hình vẽ,B tăng theo thời gian
theo quy luật B = kt, k = 16T/s.
Tính cƣờng độ dịng điện chạy trong mạch.
Giải:
Do


tăng nên trong mạch sẽ xuất hiện một suất điện động Ec; dịng điện

cảm ứng do Ec sinh ra phải có chiều sao cho từ trƣờng do nó sinh ra ngƣợc chiều
với từ trƣờng ngoài
Suất điện động cảm ứng Ec đƣợc biểu diễn nhƣ hình vẽ:

Vì trong mạch: Ec + E2> E1 nên dịng điện trong mạch sẽ có chiều ngƣợc
kim đồng hồ. Cƣờng độ dịng điện trong mạch có giá trị:

Ví dụ 4:

Cuộn dây kim loại (có điện trở suất ρ = 2.10-8Ωm), N = 1000

vịng,đƣờng kính d = 10cm, tiết diện dây S = 0,2mm2 có trục song song với
của từ trƣờng đều. Tốc độ biến thiên của từ trƣờng là 0,2T/s. Lấy π = 3,2.
a) Nối hai dầu cuộn dây với tụ điện có điện dung C = 1μF. Tính điện tích
của tụ điện.
b) Nối hai đầu cuộn dây với nhau. Tính cƣờng độ dịng cảm ứng và cơng
suất nhiệt trong cuộn dây.
Giải:
Ta có:

13


- Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên cuộn dây là:

a) Nối hai đầu cuộn dây với tụ điện thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng
suất điện động cảm ứng xuất hiện trên cuộn dây: U = ec = 1,6 (V).
Điện tích của tụ là:

q = C.U = 10-6.1,6 = 1,6.10-6 (C) = 1,6 (μC)
b) Nối hai đầu cuộn dây với nhau, ta đƣợc một mạch điện kín.
- Điện trở của cuộn dây là:

- Cƣờng độ dịng điện cảm ứng xuất hiện trên cuộn dây là:

- Công suất nhiệt trên cuộn dây là:
Ví dụ 5:

Q = I2.R = 0,052.32 = 0,08 (W)

Vịng dây dẫn diện tích S = 1m2 đặt trong một từ trƣờng đều có

vng góc với mặt phẳng vòng dây. Hai tụ điện C1 = 1μF, C2 = 2μF đƣợc mắc
nối tiếptrong vòng dâyở vị trí xuyên tâm đối. Cho B thay
đổi theo thời gian B = kt,
k = 0,6T/s. Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi

.

C1

C2

tụ.
Giải:Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên mỗi nửa
vịng dây đƣợc biểu diễn nhƣ hình vẽ.

E1


M
C1 +

N
.

+ C2
P

Q
E2
14


Gọi hiệu điện thế hai đầu mỗi tụ là U1, U2.
Ta có: UM Q + UQP = UM N + UNP
⇒

⇒

- Theo định luật bảo tồn điện tích, ta lại có:
Q1 = Q2

C1U1 = C2U2

U1 = 2U2.

Giải hệ phƣơng trình:
Điện tích của mỗi tụ: Q1 = Q2 = 0,4 (μC).
II.2.3. Bài tập tự luận củng cố

Bài 1:

Một ống dây có tiết diện S=20cm2 gồm 1000 vòng dây. Trong

lòng ống dây và dọc theo trục có cảm ứng từ
thì từ trƣờng tăng thêm

tăng dần đều. Cứ sau thời gian
.

a. Hai đầu ống dây nối với tụ C = 2μF . Hỏi điện tích trên tụ.
b. Thay C bằng điện trở là R = 2Ω . Tính cơng suất nhiệt tỏa ra trên
(Bỏ qua điện trở của các dòng dây).
Đáp số: a)
Bài 2:

; b) 2w
Một vòng dây dẫn thẳng giới hạn diện tích S đặt trong từtrƣờng

đều. Nếu tịnh tiến vịng dây dẫn trong từ trƣờng đó thì trong vịng dây có dịng
điện cảm ứng khơng?
Đáp số: Khơng vì
Bài 3:

khơng đổi

Trong hình vẽ Oc là một thanh cách điện

có thể quay quanh trục đi qua O và vng góc với mặt
phẳng của hình vẽ.Tại đầu c của thanh đó có gắn một

thanh kim loại mảnh ab. Cho biết ac = cb, ab = Oc = R
và α = 60º. Khi hệ nói trên quay đều quanh O với tốc độ

c
a

b

α
O

góc ω (theo chiều kim đồng hồ) ngƣời ta đặt vào hệ một
từ trƣờng đều, vecto cảm ứng từ

có hƣớng vng góc với mặt phẳng hình vẽ

và hƣớng ra phía sau. Hãy tìm biểu thức của hiệu điện thế U giữa hai đầu a và b.

15


Đáp số:
Bài 4:

Cuộn dây có N = 100 vịng, diện tích mỗi vịng S = 300cm2 có
của từ trƣờng đều, B = 0,2T. Quay đều cuộn dây để sau Δt

trục song song với

= 0,5s, trục của nó vng góc với


Tính suất điện động cảm ứng trung bình

trong cuộn dây.
Đáp số: 1,2V
Vịng dây đồng (ρ = 1,75.10-8Ωm) đƣờng kính d = 20cm, tiết

Bài 5:

diệnS0 = 5mm2 đặt vng góc với của

từ trƣờng đều.Tính độ biến thiên

ΔB/Δt của cảm ứng từ khi dòng điện cảm ứng trong vòng dây I = 2A.
Đáp số: 0,14T/s
Bài 6:

Cuộn dây N = 1000 vịng, diện tích mỗi vịng S = 20cm2 có trục
của từ trƣờng đều. Tính độ biến thiên ΔB của cảm ứng từ trong

song song với

thời gian Δt = 10-2s khi có suất điện động cảm ứng Ec = 10V trong cuộn dây.
Đáp số: 0,05T
Bài 7:

Vịng dây dẫn diện tích S = 100cm2, điện trở R = 0,01Ω quay đều

trong từ trƣờng đều B = 0,05T, trục quay là một đƣờng kính của vịng dây và
vng góc với


Tìm cƣờng độ trung bình trong vịng và điện lƣợng qua tiết

diện vòng dây nếu trong thời gian Δt = 0,5s, góc

thay đổi từ 60º đến

90
Đáp số: 0,05A; 0,025A
Bài 8: Một hình vng cạnh 5cm đặt trong từ trƣờng đều có cảm ứng từ
B=8.10-4T.Từ thơng qua hình vng đó bằng 10-6Wb.Tính góc hợp bởi véc tơ
cảm ứng từvới mặt phẳng của hình vng đó
Đáp số:
Bài 9:

=300

Một khung dây hình trịn diện tích S=15cm2 gồm N=10 vịng

dây,đặt trong từ trƣờng đều có

hợp với véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng

16


nhƣ hình vẽ. B=0,04T.Tính độ biến thiên của từ

khung dây một góc
thơng qua khung dây khi:


a.Tịnh tiến khung dây trong vùng từ trƣờng đều
b.Quay khung dây quanh đƣờng kính MN một góc 1800
c.Quay khung dây quanh đƣờng kính MN một góc 3600
Đáp số: a)

; b)

=

Wb; c)

=0

Một mạch kín hình vng, cạnh 10cm,đặt vng góc với từ

Bài 10:

trƣờng đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ
trƣờng, biết cƣờng độ dòng điện cảm ứng i=2A và điện trở của mạch r=5 .
Đáp số: 103T/s
Bài 11: Một cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, gồm N = 100 vịng, mỗi vịng có
bán kính R = 10cm, mỗi mét dài của dây dẫn có điện trở R0 = 0,5 . Cuộn dây


đặt trong một từ trƣờng đều có vectơ cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng
các vịng dây và có độ lớn B = 10-2T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10-2s.
Tính cƣờng độ dòng điện xuất hiện trong cuộn dây.
Đáp số:
Bài 12:


Một khung dây dẫn hình vng,cạnh a=10cm,đặt cố định trong

từ trƣờng đều có véc tơ cảm ứng từ
khoảng thời gian

vng góc với mặt phẳng khung.Trong

,cho độ lớn của

tăng đều từ 0 đến 0,5T.Xác định

độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung .
Đáp số: 0,1 V
Bài 13:

Một khung dây phẳng,diện tích 20cm2,gồm 50 vịng đặt trong từ

trƣờng đều.Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một góc
và có độ lớn bằng 2.10-4T.Ngƣời ta làm cho từ trƣờng giảm đều đến không
trong khoảng thời gian 0,01s.Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong
khung dây trong thời gian từ trƣờng biến đổi.
Đáp số: e c=10-3V
17


Bài 14:

Một dây đồng điện trở R=3 đƣợc uốn thành hình vng cạnh


a=40cm, hai đầu dây đồng đƣợc nối với hai cực của một nguồn điện có suất điện
động =6V, điện trở không đáng kể.Mạch điện đặt trong một từ trƣờng đều có

B cùng

hƣớng với véc tơ pháp tuyến

của mặt phẳng hình vng nhƣ hình vẽ.

Cảm ứng từ tăng theo thời gian theo quy luật B=15t (T).Xác định độ lớn và
chiều dịng điện trong mạch.
Đáp số: I=1,2A c ó chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ
Một khung dây dẫn có 2000 vòng đƣợc đặt trong từ trƣờng đều

Bài 15:

sao cho các đƣờng sức từ vng góc với mặt phẳng khung.Diện tích mặt phẳng
mỗi vòng là 2dm2.Cảm ứng từ của từ trƣờng giảm đều từ giá trị 0,5T đến 0,2T
trong thời gian 0,1s.Tính suất điện động cảm ứng trong mỗi vịng dây và trong
toàn khung dây?
Đáp số: ec=6.10-2V; ectk=120V
Bài 16:

Một khung dây trịn, phẳng gồm 1200 vịng, đƣờng kính mỗi

vịng là d=10cm, quay trong từ trƣờng đều quanh trục đi qua tâm và nằm trong
mặt phẳng khung dây.Ở vị trí ban đầu, mặt phẳng khung dây vng góc với
đƣờng sức từ ở vị trí cuối, mặt phẳng khung dây song song với đƣờng sức từ.
Thời gian quay là 0,1s.Cảm ứng từ trƣờng là B=0,005T.Tính suất điện động xuất
hiện trong cuộn dây

Đáp số: ec=0,471V
Bài 17:

Một khung dây cứng,phẳng diện tích 25cm2,gồm 10 vịng

dây.Khung dây đƣợc đặt trong từ trƣờng đều.Khung dây nằm trong mặt phẳng
nhƣ hình vẽ.Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian theo đồ thị
Tính độ biến thiên của từ thơng qua khung dây kể từ lúc t=0 đến t=0,4s
Xác định suất điện động cảm ứng trong khung
Tìm chiều của dịng điện cảm ứng trong khung
Đáp số: a.
Bài 18:

=6.10-5Wb, b.e c=1,5.10 -4V; c) Theo chiều kim đồng hồ

Tại tâm của một vòng dây tròn phẳng gồm N = 50 vòng, mỗi vịng

có bán kính r1 = 20 cm, ngƣời ta đặt một khung dây nhỏ gồm N2 = 100 vòng, mỗi
vòng có diện tích 1 cm2. Khung dây nhỏ này quay xung quanh một đƣờng kính của
18


khung dây lớn với vận tốc khơng đổi

vịng/giây. Tìm suất điện động cực

đại trong khung nếu dòng trong khung lớn có cƣờng độ I = 10 A.
Đáp số:e c=4,7. 10-3V
Bài 19:


Một khung dây kín phẳng hình vng ABCD có cạnh a=10cm

gồmN=250 vịng.Khung chuyển động thẳng đều tiến lại khoảng khơng gian
trong đó có từ trƣờng. Trong khi chuyển động cạnh AB và AC luôn nằmtrên hai
đƣờng thẳng song song nhƣ hình vẽ.
Tính cƣờng độ dịng điện chạy trong khung trong
khoảng thời gian từ khi cạnh CB của khung bắt đầu
gặp từ trƣờng đến khi khung vừa vặn nằm hẳn
trong từ trƣờng.Chỉ rõ chiều dòng điện trong khung.
Cho biết điện trở của khung là 3 , vận tốc của khung v=1,5m/s và cảm
ứng từ của từ trƣờng B=0,005T
Đáp số: I=0.0625 A, dòng điện cảm ứng ngƣợc chiều kim đồng hồ.
Bài 20:

Một khung dây hình chữ nhật có các

cạnhlần lƣợt là : a = 10 cm; b = 20 cm gồm
50 vòng dây quay đều trongmột từ trƣờng đều
có cảm ứng từ B = 0,5 T.Trục quay của khung
nằm vng góc vớiđƣờng sức từ. Lúc đầu mặt phẳng khung vng góc với vectơ
cảm ứng từ. Khung quay với tốc độ góc

.Tính suất điện động

trung bình trong khung dây trong thời gian nó quay đƣợc 150 kể từ vị trí ban
đầu.
Đáp số: 20,5 V
II.2.3. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Theo định luật Lenxo, dịng điện cảm ứng:
A. Xuất hiện trong q trình mạch kín chuyển động ln có thành phần vận

tốc song song với đƣờng sức từ
B. Xuất hiện trong quá trình mạch kín chuyển động ln có thành phần vận
tốc vng g óc với đƣờng sức từ
19


C. Có chiều sao cho từ trƣờng của nó chống lại nguyên nhân sinh ra nó
D. Có chiều sao cho từ trƣờng của nó chống lại nguyên nhân làm mạch
điện chuyển động
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A.Khi có sự biến đổi từ thơng qua mặt giới hạn bởi một mạch điện, thì
trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hiện tƣợng đó gọi là hiện tƣợng
cảm ứng điệntừ.
B.Dịngđiệnxuấthiệnkhicósựbiếnthiêntừthơngquamạchđiệnkíngọilàdịngđiệ
ncảmứng.
C.
Dịngđiệncảmứngcóchiềusaochotừtrƣờngdonósinhralnngƣợcchiềuvớichiềucủat
ừtrƣờngđãsinhranó.
D.
Dịngđiệncảmứngcóchiềusaochotừtrƣờngdonósinhracótácdụngchốnglạingunn
hânđãsinhranó.
Câu3:Một khung dây phẳng, diện tích 20 (cm2), gồm 10 vòng dây đặt
trong từ trƣờng đều. Vectơ cảm ứng từ làm thành vớimặt phẳng khung dây một
góc 300 và có độ lớn B = 2.10-4 (T). Ngƣời ta làm cho từ trƣờng giảm đều đến
không trong khoảng thời gian 0,01 (s). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong
khung dây trong khoảng thời gian từ trƣờng biến đổi là:
A.3,46.10-4(V).B.0,2(mV).

C.4.10-4(V).D. 4(mV).


Câu 4:Từ thông qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thời gian 0,2
(s) từ thông giảm từ 1,2 (Wb) xuống còn 0,4 (Wb). Suất điện động cảm ứng xuất
hiện trong khung có độ lớn bằng:
A.6(V).B.4(V).

C.2(V).

D. 1(V).

Câu 5: Một khung dây phẳng, diện tích 20 (cm2), gồm 10 vòng dây đặt
trong từ trƣờng đều. Vectơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một
góc 300 và có độ lớn B = 2.10-4 (T). Ngƣời ta làm cho từ trƣờng giảm đều đến

20


không trong khoảng thời gian 0,01 (s). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong
khung dây trong khoảng thời gian từ trƣờng biến đổi là:
A.3,46.10-4(V).

B.0,2(mV). C.4.10-4(V).D. 4(mV).

Câu 6: Biết MN trong hình vẽ câu hỏi 24 dài l = 15cm chuyển động với
vận tốc 3m/s, cảm ứng từ B = 0,5T, R = 0,5Ω. Tính cƣờng độ dịng điện cảm
ứng qua điện trở R:
A.0,7A

B.0,5A

C.5A


D.0,45A

Câu7: Khung dây có tiết diện 30cm2 đặt trong từ trƣờng đều B = 0,1T.
Mặt phẳng khung dây vng góc với đƣờng cảmứng từ.Trong các trƣờng hợp
nào suất điện động cảm ứngtrong mạch bằng nhau:
(I) Quay khung dây trong 0,2s để mặt phẳng khung song songvới đƣờng
cảm ứng từ.
(II) Giảm từ thơng xuống cịn một nửa trong 0,2s
(III) Tăng từ thông lên gấp đôi trong 0,2s.
(IV) Tăng từ thông lên gấp ba trong0,3s:
A. (I)và(II)

B. (II)và(III) C. (I)và(III) D. (III)và(IV)

Câu 8: Dây dẫn thứ nhất có chiều dài ℓ đƣợc quấn thành một vịng sau đó
thả một nam châm rơi vào vòng dây. Dây dẫn thứ hai cùng bản chất có chiều dài
2ℓ đƣợc quấn thành 2 vịng sau đó cũng thả nam châm rơi nhƣ trên. So sánh
cƣờng độ dòng điện cảm ứng trong hai trƣờng hợp thấy:
A. I1=2I2

B. I2= 2I1 C. I1 = I2=0D. I1 = I2 ≠0

Câu 9: Một cuộn dây có 400 vịng điện trở 4Ω, diện tích mỗi vịng là
30cm2 đặt cố định trong từ trƣờng đều, véc tơ cảm ứng từ vuông góc với
mặtphẳng tiết diện cuộn dây. Tốc độ biến thiên cảm ứng từ qua mạch là bao
nhiêu để cƣờng độ dòng điện trong mạch là 0,3A:
A.1T/s B.0,5T/s

C. 2T/s


D.4T/s

Câu 10:Dòng điện thẳng có cƣờng độ I= 0,5A. Cảm ứng từ tại điểm N
cách dịng điện một đoạn x có độ lớn

. x có giá trị là:

21


A.

B.

C.

D.

Câu 11: Một electron sau khi tăng tốc bởi hiệu điện thế 300V thì chuyển
động song song với một dây dẫn thẳng dài có I= 5A, cách dây một khoảng d=
4mm. Lực từ tác dụng lên electron là:
A.

B.

C.

D.


Câu 12: Chọn phát biểu đúng.
A. Khi mạch kín chuyển động thì có dịng điện cảm ứng xuất hiện trong
mạch.
B. Khi từ thơng qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dịng điện
cảm ứng.
C.Khi mạch kín chuyển động trong từ trƣờng thì trong mạch xuất hiện
dịng điện cảm ứng.
D. Khi vịng dây dẫn kín quay quanh trục qua tâm của nó và vng góc với
mặt phẳng chứa vịng dây thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây.
Câu 13:Trong các yếu tố sau:
(I) Kích thƣớc cuộn dây
(II)Số vịng dây
(III) Bản chất kim loại làm cuộn dây
(IV)Tốc độ biến thiên của từ trƣờng
Cƣờng độ dòng điện cảm ứng trong dây dẫn kín phụ thuộc các yếu tố nào?
A. I, II, III, IV

B. II, III, IV

C. I, II, IV

D.I, II, IV

Câu 14: Từ thơng

qua mạch kín biến thiên theo thời gian đƣợc biểu diễn

. Điện trở mạch là 0,4 . Cƣờng độ dịng điện trung bình từ lúc
đầu đến khi
A.


là:
B.

Câu 15: Từ thơng

A.

C.

A.

D.

qua mạch kín biến thiên theo thời gian đƣợc biểu diễn

. Trong khoảng thời gian từ 1s đến 2s suất điện động trong
khung có độ lớn là:
22


A.

B.

C.

qua vịng dây tăng theo hệ thức

Câu 16: Từ thơng

đó

D.
. Trong

biểu diễn bằng mWb và t tính bằng s. Độ lớn của suất điện động trong

vòng dây khi

là:

A.

B.

C.

D.

Câu 17: Từ thơng qua một vịng dây theo phƣơng vng góc với mặt
. Suất điện

phẳng của nó biến thiên theo quy luật
động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây ở thời điểm
A.

B.

C.


bằng:

D.

ĐÁP ÁN
1.A
9.D
17.B

2.C
10.C

3.B
11.C

4.B
12.B

5.B
13.A

6.D
14.A

7.D
15.C

8.D
16.A


II.3.Dạng 3: Bài tập về mạch điện có suất điện động tạo bởi đoạn dây
dẫn chuyển động trong từ trƣờng
II.3.1. Phƣơng pháp giải
- Áp dụng công thức về suất điện động tạo bởi đoạn dây chuyển động trong
từ trƣờng.- Kết hợp với cơng thức của các định luật về dịng điện khơng đổi để
tính các đại lƣợng điện.
- Kết hợp với các định luật Newton để tính các đại lƣợng cơ học.
Ví dụ 1:

Dây dẫn chiều dài l = 20cm chuyển động với vận tốc v =

18km/h theo phƣơng vuông góc với các đƣờng sức từ của một từ trƣờng đều có
cảm ứng từ B = 0,5T. Tính từ thơng qua diện tích mà dây quét trong thời gian Δt
= 1s và suất điện động xuất hiện ở hai đầu dây.
Giải:
- Từ thơng qua diện tích mà đoạn dây qt trong thời gian Δt là:
ΔΦ = B.ΔS = B.l.v.Δt = 0,5.0,2.5.1 = 0,5 (Wb).
- Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên hai đầu đoạn dây là:
23


Ví dụ 2:

Một đoạn dây dẫn thẳng AB, chiều dài l = 20cm đƣợc treo nằm

ngang bằng hai dây dẫn mảnh nhẹ thẳng đứng, chiều dài L = 40cm. Hệ thống
đƣợc đặt trong một từ trƣờng đều thẳng đứng, B = 0,1T. Kéo lệch AB để dây
treo hợp với phƣơng thẳng đứng một góc α0 = 60o rồi bng tay. Tìm biểu thức
suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh AB khi dây treo lệch một góc α so
với phƣơng thẳng đứng. Bỏ qua lực cản khơng khí. Từ đó suy ra suất điện động

cảm ứng cực đại.
Giải:
- Chọn gốc thế năng tại vị trí đoạn dây AB
khi dây treo có phƣơng thẳng đứng.
- Theo định luật bảo tồn cơ năng, ta có:

α

L

W = W0

I

A
M
β

v

O

B

⇒
- Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên đoạn dây AB khi dây treo lệch góc
α so với phƣơng thẳng đứng:

- Suất điện động cảm ứng Ec đạt giá trị cực đại khi cosα = 1, tức là α = 0
(vị trí dây treo có phƣơng thẳng đứng).

Khi đó:

24