Cách giải bài tập Chiều dòng điện cảm ứng (hay, chi tiết)

---

---

Bài viết Cách giải bài tập Chiều dòng điện cảm ứng với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Chiều dòng điện cảm ứng.

Cách giải bài tập Chiều dòng điện cảm ứng (hay, chi tiết)

A. Phương pháp & Ví dụ

Bước 1: Xác định từ trường ban đầu (từ trường của nam châm) theo quy tắc "Vào nam (S) ra Bắc (N)"

Bước 2: Xác định từ trường cảm ứng B_c→ do khung dây sinh ra theo định luật Len-xơ.

    + Xét từ thông qua khung dây tăng hay giảm

    + Nếu Φ tăng thì B_c→ ngược chiều B→, nếu Φ giảm thì B_c→ cùng chiều B→.

    + Quy tắc chung: gần ngược – xa cùng. Nghĩa là khi nam châm hay khung dây lại gần nhau thì B_c→ và B→ ngược. Còn khi ra xa nhau thì B_c→ và B→ ngược

Bước 3: Xác định dòng điện cảm ứng sinh ra trong khung dây theo qui tắc nắm tay phải.

Ví dụ 1: Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây khi đưa nam châm lại gần khung dây.

Hướng dẫn:

Khi đưa nam châm lại gần khung dây, từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự tăng của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A (xác định nhờ quy tắc nắm tay phải).

Ví dụ 2: Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây khi kéo nam châm ra xa khung dây.

Hướng dẫn:

Khi đưa nam châm ra xa khung dây, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự giảm của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B.

Ví dụ 3: Cho một ống dây quấn trên lỏi thép có dòng điện chạy qua đặt gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong ống dây có thể thay đổi được nhờ biến trở có có con chạy R. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp:

a) Dịch chuyển con chạy về phía N.

b) Dịch chuyển con chạy về phía M.

B. Bài tập

Bài 1: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần.

Lời giải:

    + Vì cảm ứng từ B đang giảm nên từ thông giảm, do đó cảm ứng từ B_c→ phải cùng chiều với cảm ứng từ B→.

    + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng có chiều cùng với chiều kim đồng hồ.

Bài 2: Một nam châm đưa lại gần vòng dây như hình vẽ. Hỏi dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều như thế nào và vòng dây sẽ chuyển động về phía nào?

Lời giải:

    + Cảm ứng từ của nam châm có chiều vào S ra N

    + Vì nam châm đang lại gần nên cảm ứng từ cảm ứng B_c→ ngược chiều với cảm ứng từ B→ của nam châm ⇒ cảm ứng từ B_c→ có chiều từ phải sang trái

    + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng có chiều như hình vẽ.

    + Cảm ứng từ cảm ứng của khung dây có chiều vào mặt Nam ra ở mặt bắc ⇒ mặt đối diện của khung dây với nam châm là mặt bắc

    + Vì cực bắc của nam châm lại gần mặt bắc của vòng dây nên vòng dây bị đẩy ra xa.

Bài 3: Cho hệ thống như hình. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong vòng dây sẽ có chiều như thế nào? Vòng dây sẽ chuyển động như thế nào?

Lời giải:

    + Từ trường do nam châm sinh ra có chiều vào S ra N (chiều từ trên xuống dưới)

    + Nam châm đang đi ra xa nên từ trường cảm ứng B_c→ do khung dây sinh ra có chiều cùng chiều với chiều của từ trường B→ của nam châm từ trên xuống.

    + Áp dụng quy tắc nắm tay phải suy ra chiều dòng điện cảm ứng như hình.

    + Cảm ứng từ do khung dây sinh ra (cảm ứng từ cảm ứng) có chiều đi vào mặt nam và ra ở mặt bắc.

    + Vì mặt nam của khung dây đối diện với cực bắc của nam châm nên chúng sẽ hút nhau do đó khung dây chuyển động lên trên.

Bài 4: Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi con chạy của biến trở đi xuống?

Lời giải:

    + Dòng điện trong mạch điện chạy từ M đến N có chiều từ cực dương sang cực âm nên cảm ứng từ B→ do dòng điện chạy trong mạch MN gây ra trong mạch kín C có chiều từ trong ra ngoài.

    + Khi con chạy biến trở đi xuống thì điện trở giảm nên dòng điện tăng ⇒ cảm ứng từ B tăng nên từ thông qua mạch C tăng ⇒ cảm ứng từ cảm ứng B_c→ phải ngược chiều với B→.

    + Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng có chiều cùng với chiều kim đồng hồ.

C. Bài tập bổ sung

Câu 1: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.

A.

B.

C.

D. B và C.

Câu 2: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện:

A. Hình 3

B. Hình 4

C. Hình 2

D. Hình 1

Câu 3: Khung dây dẫn ABCD được đặt trong từ trường đều như hình vẽ

Coi rằng bên ngoài vùng MNPQ không có từ trường. Khung chuyển động dọc theo hai đường xx’, yy’. Trong khung sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng khi:

A. Khung đang chuyển động ở ngoài vùng MNPQ

B. Khung đang chuyển động ở trong vùng MNPQ

C. Khung đang chuyển động ở ngoài vào trong vùng MNPQ

D. Khung đang chuyển động đến gần vùng MNPQ

Câu 4: Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần.

A. Cùng chiều kim đồng đồ

B. Ngược chiều kim đồng hồ

C. Không xác định được

D. Không có dòng điện cảm ứng trong mạch

Câu 5: Một khung dây hình tròn có diện tích $S=2c{m}^2$ đặt trong từ trường đều, các đường sức từ xuyên vuông góc với khung dây. Hãy xác định từ thông xuyên qua khung dây. Biết cảm ứng từ $B={5.10}^{-2}T$.

A. 10^-3 Wb.

B 0 Wb.

C. 10^-5 Wb.

D. 0,1 Wb

Câu 6: Một khung dây hình vuông cạnh 5cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $B={8.10}^{-4}T$. Từ thông qua hình vuông đó bằng ${10}^{-6}Wb$. Góc hợp bởi giữa véctơ cảm ứng từ và véctơ pháp tuyến của hình vuông đó là:

A. 30⁰

B. 45⁰

C. 0⁰

D. 60⁰

Câu 7: Một khung dây hình tam giác vuông có độ dài cạnh huyền là 5cm và một cạnh góc vuông là 3cm. Cả khung dây được đưa vào từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với khung dây, từ thông xuyên qua khung dây là $1,{2.10}^{-7}Wb$. Cảm ứng từ B có giá trị:

A. 10^-4 T

B. 5.10^-5 T

C. 2,5.10^-5 T

D. 2.10^-4 T

Câu 8: Một khung dây có chiều dài $l=40cm$. Gồm 4000 vòng, cho dòng điện I = 10A chạy trong ống dây. Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông có cạnh a = 5cm. Từ thông xuyên qua khung dây là:

A. 3,14.10^-4 Wb.

B. 2,5.10^-5 Wb.

C. 1,57.10^-4 Wb.

D. 7,9.10^-5 Wb.

Câu 9: Một khung dây tròn đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,4T sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Từ thông qua khung dây là $1,{2.10}^{-4}Wb$. Bán kính vòng dây là:

A. 4 cm.

B. 3 mm.

C. 0,95 mm.

D. 3,1 cm.

Câu 10: Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích 5cm² đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,1T. Mặt phẳng vòng dây làm thành với $\overrightarrow{B}$ một góc 30⁰. Từ thông qua diện tích trên là:

A. 2.10^-5 Wb.

B. $2,5\sqrt{3}{.10}^{-5}Wb$

C. 2,5.10^-5 Wb.

D. 5.10^-5 Wb.

D. Bài tập tự luyện

Bài 1: Tương 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                                                

B. hút nhau 

C. Ban đầu hút nhau, khi đến gần thì đẩy nhau      

D. không tương tác

Bài 2: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng:

Bài 3: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng:

Bài 4: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc $\overrightarrow{\nu }$ trong từ trường đều:

Bài 5: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc $\overrightarrow{v}$ trong từ trường đều:

Bài 6: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong vòng dây khi nhìn vào mặt trên trong trường hợp cho nam châm rơi thẳng đứng xuyên qua tâm vòng dây giữ cố định như hình vẽ:

A. Lúc đầu dòng điện cùng kim đồng hồ, khi nam châm xuyên

qua đổi chiều ngược kim đồng hồ.

B. Lúc đầu dòng điện ngược kim đồng hồ, khi nam châm xuyên

qua đổi chiều cùng kim đồng hồ.

C. không có dòng điện cảm ứng trong vòng dây.

D. Dòng điện cảm ứng cùng kim đồng hồ.

Bài 7: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho cả nam châm và vòng dây dịch chuyển, với v₁ > v₂:

Bài 8: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng ngay khi nam châm đang đặt thẳng đứng tại tâm vòng dây ở trên bàn thì bị đổ:

Bài 9: 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:

Bài 10: 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:

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

• Lý thuyết Hiện tượng cảm ứng điện từ
• Trắc nghiệm Chiều dòng điện cảm ứng
• Dạng 2: Từ thông qua một khung dây kín
• Trắc nghiệm Từ thông qua một khung dây kín
• Dạng 3: Suất điện động cảm ứng trong khung dây
• Trắc nghiệm Suất điện động cảm ứng trong khung dây
• 50 câu trắc nghiệm Hiện tượng cảm ứng điện từ có đáp án (phần 1)
• 50 câu trắc nghiệm Hiện tượng cảm ứng điện từ có đáp án (phần 2)

---

---

---