Bài tập Xác định chiều dòng điện cảm ứng lớp 12 (có lời giải)

Đáp án đúng là D

Sử dụng quy tắc bàn tay phải.

Sử dụng quy tắc nắm bàn tay phải.

Sử dụng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều của đường sức từ trong từng trường hợp.

Đáp án đúng là B

Dựa vào chiều dòng điện xác định được các cực của nam châm điện theo quy tắc bàn tay phải. Khi đó cực bắc của nam châm điện ở bên tay phải, cực nam ở bên tay trái, do đó kim nam châm bị đẩy sang phải.

Chiều dòng điện trong mạch được thể hiện như hình bên. Dựa vào quy tắc nắm tay phải, ta xác định được chiều các đường sức từ tạo bởi ống dây.

a) Ống dây và từ trường đang chuyển động tương đối với nhau, do đó xuất hiện một suất điện động cảm ứng trong ống dây.

b) Di chuyển nam châm ra khỏi ống dây hoặc di chuyển ống dây ra khỏi nam châm hoặc đưa cực nam của nam châm vào cùng một đầu của ống dây hoặc đưa cực bắc của nam châm vào đầu kia của ống dây.

c) Di chuyển nam châm nhanh hơn hoặc sử dụng nam châm mạnh hơn hoặc tăng số vòng trên một đơn vị chiều dài của ống dây.

d) Kim chỉ số 0.

Giải thích:

- Cuộn dây chuyển động rơi tự do, số đường sức từ qua cuộn dây biến thiên nên kim điện kế bị lệch do có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây.

- Khi cuộn dây rơi đến giữa nam châm thì số đường sức từ qua cuộn dây là ít nhất nên kim điện kế bị lệch ít nhất.

- Thời điểm cuộn dây rơi ra khỏi đầu dưới của nam châm thì kim điện kế bị lệch nhiều nhất.

- Chiều của dòng điện cảm ứng xuát hiện tại thời điểm cuộn dây đi vào nam châm và cuộn dây đi ra khỏi nam châm là ngược chiều nhau.

Giải thích:

- Kim điện kế bị lệch khỏi vạch số 0 khi nguồn điện là nguồn điện một chiều là sai vì từ thông qua cuộn dây không biến thiên.

- Mắc cuộn dây với nguồn điện một chiều và dịch chuyển cuộn dây ra xa thì kim điện kế vẫn không bị lệch khỏi vạch số 0 là sai vì khi dịch chuyển cuộn dây thì từ thông qua cuộn dây biến thiên.

Đáp án đúng là B

Dựa vào quy tắc nắm bàn tay phải và định luật Lenz.

Dòng điện cảm ứng sinh ra có chiều chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

Đáp án đúng là A

Dòng điện cảm ứng khi nam châm đi vào và đi ra khỏi cuộn dây có chiều ngược nhau.

Đáp án đúng là A

Dựa vào quy tắc nắm bàn tay phải và định luật Lenz.

Dòng điện cảm ứng sinh ra có chiều chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Sai.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Nam châm lại gần nên số đường sức qua vòng dây tăng.

b) Đúng. Theo định luật Len-xơ.

c) Sai. Vòng dây phải tạo cực Bắc để đẩy cực Bắc của nam châm.

d) Sai. Mặt Bắc $\Rightarrow$ dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Nam châm ra xa nên số đường sức qua vòng dây giảm.

b) Đúng. Theo định luật Len-xơ.

c) Sai. Vòng dây phải tạo cực Nam để hút cực Bắc của nam châm.

d) Đúng. Mặt Nam $\Rightarrow$ dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Sai.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Nam châm lại gần nên từ thông tăng.

b) Đúng. Theo định luật Len-xơ.

c) Sai. Vòng dây phải tạo cực Nam để đẩy cực Nam của nam châm.

d) Sai. Mặt Nam $\Rightarrow$ dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Nam châm ra xa nên từ thông giảm.

b) Đúng. Theo định luật Len-xơ.

c) Sai. Vòng dây phải tạo cực Bắc để hút cực Nam của nam châm.

d) Đúng. Mặt Bắc $\Rightarrow$ dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Để cho từ thông tăng.

b) Đúng. Theo định luật Len-xơ, từ trường cảm ứng phải chống lại sự tăng của từ thông nên hướng ra ngoài.

c) Đúng. Để tạo từ trường hướng ra ngoài thì dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ.

d) Sai. Nếu từ thông giảm thì từ trường cảm ứng hướng vào trong $\Rightarrow$ dòng điện đổi chiều (ngược kim đồng hồ).

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Để cho từ thông giảm.

b) Đúng. Để chống lại sự giảm, từ trường cảm ứng phải cùng chiều, tức hướng ra khỏi mặt phẳng.

c) Đúng. Để tạo từ trường hướng ra ngoài thì dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ.

d) Sai. Nếu từ thông tăng thì từ trường cảm ứng hướng vào trong $\Rightarrow$ dòng điện đổi chiều (theo chiều kim đồng hồ).

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Do góc giữa pháp tuyến khung dây và $\vec B$ thay đổi.

b) Đúng. Từ thông biến thiên tuần hoàn $\Rightarrow$ dòng điện đổi chiều 2 lần.

c) Sai. Song song với $\vec B$ $\Rightarrow$ từ thông bằng 0.

d) Đúng. Vuông góc với $\vec B$ $\Rightarrow$ từ thông cực đại.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

Lời giải chi tiết:

Ở (I) nam châm lại gần $\Rightarrow$ mặt vòng dây gần nam châm là cực Bắc $\Rightarrow$ dòng điện ngược kim đồng hồ.

Ở (II) nam châm ra xa $\Rightarrow$ mặt vòng dây gần nam châm là cực Nam $\Rightarrow$ dòng điện theo kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết:

Khi cực Bắc tiến lại gần, từ thông qua vòng dây tăng. Theo định luật Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường chống lại sự tăng của từ thông, nên mặt vòng dây gần nam châm phải trở thành cực Bắc để đẩy cực Bắc của nam châm ra xa.

Theo quy tắc nắm tay phải, mặt vòng dây là cực Bắc khi dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ phía nam châm).

Vậy chiều dòng điện cảm ứng là ngược chiều kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết:

Khi cực Bắc ra xa, từ thông qua vòng dây giảm. Theo Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường chống lại sự giảm từ thông, nên mặt vòng dây gần nam châm phải trở thành cực Nam để hút nam châm lại.

Theo quy tắc nắm tay phải, mặt vòng dây là cực Nam khi dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ (nhìn từ phía nam châm).

Vậy chiều dòng điện cảm ứng là theo chiều kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết:

Khi cực Nam tiến lại gần, từ thông qua vòng dây tăng. Theo Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường chống lại sự tăng đó, nên mặt vòng dây gần nam châm phải trở thành cực Nam để đẩy nam châm ra xa.

Theo quy tắc nắm tay phải, mặt vòng dây là cực Nam khi dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ (nhìn từ phía nam châm).

Vậy chiều dòng điện cảm ứng là theo chiều kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết:

Khi cực Nam ra xa, từ thông qua vòng dây giảm. Theo Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường chống lại sự giảm từ thông, nên mặt vòng dây gần nam châm phải trở thành cực Bắc để hút nam châm lại.

Theo quy tắc nắm tay phải, mặt vòng dây là cực Bắc khi dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ phía nam châm).

Vậy chiều dòng điện cảm ứng là ngược chiều kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết:

Từ trường hướng vào trang giấy và từ thông tăng.

Theo Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường hướng ra khỏi trang giấy để chống lại sự tăng từ thông vào trang.

Theo quy tắc nắm tay phải, để tạo ra từ trường hướng ra khỏi trang thì dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết:

Từ trường hướng ra khỏi trang và từ thông giảm.

Theo Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường hướng ra khỏi trang để chống lại sự giảm từ thông.

Theo quy tắc nắm tay phải, muốn tạo ra từ trường ra khỏi trang thì dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ.

Lời giải chi tiết:

Ở vị trí trong hình, vectơ pháp tuyến của khung dây hướng sang phải, còn $\vec B$ hướng từ trái sang phải nên từ thông qua khung dây đang giảm.

Theo Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường cùng chiều với $\vec B$ (từ trái sang phải) để chống lại sự giảm từ thông.

Theo quy tắc nắm tay phải, để tạo ra từ trường sang phải thì dòng điện trong khung dây chạy ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ phía O.

Lời giải chi tiết:

Khi nam châm tiến lại gần, từ thông tăng nên dòng điện cảm ứng sinh ra trong mạch kín nối với điện kế. Ở đây mặt vòng dây gần nam châm là cực Bắc nên dòng điện cảm ứng chạy ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ phía nam châm). Dòng điện trong mạch đi từ điểm dưới lên phía trên qua điện kế nên kim điện kế lệch sang phải.

Lời giải chi tiết:

Từ thông hướng vào trang và đang tăng. Theo Len-Xơ, từ trường do dòng điện cảm ứng tạo ra phải hướng ra khỏi trang để chống lại sự tăng từ thông.

Lời giải chi tiết:

Ở vị trí này, vectơ pháp tuyến của khung dây hướng lên trên, cùng chiều với $\vec B$ (từ N đến S) nên từ thông đang tăng. Theo Len-Xơ, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường hướng xuống dưới để chống lại sự tăng từ thông.

Theo quy tắc nắm tay phải, để tạo ra từ trường hướng xuống dưới thì dòng điện trong khung dây chạy theo chiều kim đồng hồ khi nhìn từ bên trái.