Đề bài
Một đĩa tròn A bằng đồng, bán kính 5,0cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,20 T sao cho trục quay của đĩa này song song với các đường sức từ [Hình V.l]. Khi cho đĩa A quay đều với tốc độ 3,0 vòng/s quanh trục của nó, thì có một dòng điện chạy trong mạch kín abGa[vớia, b là hai tiếp điểm trượt] qua điện kế G. Xác định :
a] Độ lớn của suất điện động xuất hiện trong mạch abGa.
b] Chiều của dòng điện chạy trong mạch aba, nếu từ trường hướng từ ngoài vào mặt phẳng hình vẽ và đĩa A quay ngược chiều kim đồng hồ.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng công thức của định luật Fa-ra-đây:\[\left| {{e_c}} \right| = | \dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}|\]
Lời giải chi tiết
Sau khoảng thời gian Δt, bán kính của đĩa tròn A nằm trùng với đoạn ab quét được một điện tích : \[ΔS = πR^2nΔt\]
Khi đó từ thông qua diện tích quét ΔS biến thiên một lượng:
\[\Delta \Phi = B\Delta S = B\pi {R^2}n\Delta t\]
Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây:
\[\left| {{e_c}} \right| = | \dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}|\], ta xác định đượcsuất điện động xuất hiện trong mạch aba :
\[|e_c|= BπR^2n=0,20.3,14.[5,0.10^{-2}]^2.3,04,7mV\]
b] Vì từ thông qua diện tích quét ΔS của đĩa A luôn tăng [\[\Delta \Phi \]>0] theo thời gian quay, nên theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng iCchạy trong mạch aba phải theo chiều đi từ b qua đĩa A đến a sao cho từ trường cảm ứng của dòng icluôn ngược chiều với từ trường\[\overrightarrow B \] , chống lại sự tăng của từ thông qua diện tích quét ΔS và có tác dụng cản trờ chuyển động của đĩa A.