Một khung dây kín diện tích 200 cm2, gồm 100 vòng dây dẫn đặt trong từ trường đều. Vectơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một góc 30° và có độ lớn B = 0,02 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong khoảng thời gian 0,01 s. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong khoảng thời gian từ trường biến đổi là
Lời giải chi tiết
Để giải bài toán này, ta cần áp dụng công thức tính suất điện động cảm ứng trong khung dây kín khi từ trường thay đổi:
\[ \mathcal{E} = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \]
Trong đó:
Từ thông ban đầu qua khung dây được tính như sau:
\[ \Phi_1 = N \times B \times S \times \cos \alpha \]
Với các giá trị:
Tính \(\Phi_1\):
\[ \Phi_1 = 100 \times 0,02 \times 0,02 \times \cos 30^\circ = 100 \times 0,02 \times 0,02 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \]
\[ = 100 \times 0,02 \times 0,02 \times 0,866 = 0,03464\, \text{Wb}\]
Từ thông cuối \(\Phi_2 = 0\) (vì từ trường giảm đến 0).
Độ biến thiên từ thông:
\[ \Delta \Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = 0 - 0,03464 = -0,03464\, \text{Wb} \]
Thay vào công thức suất điện động cảm ứng:
\[ \mathcal{E} = -100 \times \frac{-0,03464}{0,01} = 346,4\, \text{V} \]
Do đó chọn đáp án đúng là D. 0,346 V.
Chú ý khi giải
Khi giải bài toán liên quan đến từ thông và suất điện động cảm ứng, cần lưu ý: