Lý thuyết Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ Vật lí lớp 12 (Kết nối tri thức)

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 16: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

I. Từ thông

Từ thông qua diện tích S: $\Phi =BS\cos \alpha$

Trong đó, $\alpha$ là góc hợp bời cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ và vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n}$ của mặt phẳng có diện tích S.

Đơn vị của từ thông là vêbe (Wb). 1 Wb = 1T . 1m²

Khi $0°\le \alpha <90°\Rightarrow \Phi >0$

Khi $\alpha =90°\Rightarrow \Phi =0$

Khi $90°<\alpha \le 180°\Rightarrow \Phi <0$

II. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Khi từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hiện tượng này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên.

III. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Lenz

Định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông qua mạch kín đó.

IV. Suất điện động cảm ứng. Định luật Faraday

Thực nghiệm chứng tỏ rằng: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch. Phát biểu này được gọi là định luật Faraday về cảm ứng điện từ.

Suất điện động cảm ứng trong mạch điện kín là: $e_{\text{C}}=-\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}$

trong đó, $\Delta \Phi$ là độ biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch điện kín.

Trường hợp cuộn dây có N vòng thì $e_{\text{C}}=-N\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}$

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường: $\left(e_{\text{C}}\right)=Blv\sin \theta$

Sơ đồ tư duy Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Trắc nghiệm: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 7. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Câu 1: Câu nào dưới đây nói về từ thông là không đúng?

A. Từ thông qua mặt S là đại lượng xác định theo công thức $\Phi =B\cdot S\cdot \cos \alpha$, với α là góc tạo bởi cảm ứng từ $\overrightarrow{\text{B}}$ và pháp tuyến dương $\overrightarrow{\text{n}}$ của mặt S.

B. Từ thông là một đại lượng vô hướng, có thể dương, âm hoặc bằng không.

C. Từ thông qua mặt S chỉ phụ thuộc diện tích của mặt S, không phụ thuộc góc nghiêng của mặt đó so với hướng của các đường sức từ.

D. Từ thông qua mặt S được đo bằng đơn vị vêbe (1 Wb = 1 T.m²), và có giá trị lớn nhất khi mặt này vuông góc với các đường sức từ.

Câu 2: Cho vectơ pháp tuyến của khung dây vuông góc với các đường sức từ thì khi độ lớn cảm ứng từ tăng 2 lần, từ thông

A. bằng 0.

B. tăng 2 lần.

C. tăng 4 lần.

D. giảm 2 lần.

Câu 3: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B, góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến là α. Từ thông qua diện tích S được tính theo công thức

A. $\Phi =\text{BS}.\sin \alpha$.

B. $\Phi =\text{BS}.\cos \alpha$.

C. $\Phi =\text{BS}.\tan \alpha$.

D. $\Phi =\text{BS}.\mathrm{cotan}\alpha$.

Câu 4: Weber là đơn vị đo từ thông, kí hiệu là Wb; 1 Wb bằng

A. 1 T.m².

B. 1 T/m.

C. 1 T.m.

D. 1 T/m².

Câu 5: Ứng dụng nào sau đây không liên quan đến dòng Fu-cô?

A. Phanh điện từ.

B. Nấu chảy kim loại bằng cách để nó trong từ trường biến thiên.

C. Lõi máy biến thế được ghép từ các lá thép mỏng cách điện với nhau.

D. Đèn hình TV.

Câu 6: Hiện tượng cảm ứng điện từ không được sử dụng trong

A. đồng hồ tốc độ.

B. máy biến áp.

C. máy phát điện xoay chiều.

D. lò sưởi.

Câu 7: Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = 5cm² gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 60°. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây.

A. $\Phi =\mathrm{8,66}\cdot {10}^{-4} \text{Wb}$.

B. $\Phi =\mathrm{8,66}\cdot {10}^{-5} \text{Wb}$.

C. $\Phi =3\sqrt{3}\cdot {10}^{-6} \text{Wb}$.

D. $\Phi =3\sqrt{3}\cdot {10}^{-5} \text{Wb}$.

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Câu hỏi: Một nhóm học sinh làm thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ như trình bày ở Hình 3.2. Trong các phát biểu sau đây của học sinh, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Mỗi khi từ thông qua mặt giới hạn bởi mạch điện kín biến thiên theo thời gian thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.

b) Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch kín đó.

c) Độ lớn của từ thông qua một mạch kín càng lớn thì suất điện động cảm ứng trong mạch kín đó càng lớn.

d) Dịch chuyển thanh nam châm lại gần một đầu ống dây thì đầu đó sẽ hút thanh nam châm vì khi đó, ống dây là một nam châm điện.

PHẦN III. Câu trả lời ngắn.

Câu hỏi: Một vòng dây dẫn phẳng có diện tích 0,10 m² được đặt vuông góc với từ trường có độ lớn cảm ứng từ là 2,0.10^-3 T. Tính từ thông qua vòng dây này.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 sách Kết nối tri thức, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 17: Máy phát điện xoay chiều

Lý thuyết Bài 18: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

Lý thuyết Bài 19: Điện từ trường. Mô hình sóng điện từ

Lý thuyết Bài 21: Cấu trúc hạt nhân

Lý thuyết Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 12:

Giải Vật lí 12 Bài 16: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Giải SBT Vật lí 12 Bài 16: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Giáo án Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 12

Giáo án điện tử Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 12