Giải Câu hỏi trang 67 SGK Vật lí 12

Lời giải

Biểu thức (16.1) về từ thông qua diện tích $S$ giới hạn bởi vòng dây dẫn kín $(C)$:

$$\Phi = BS\cos\alpha$$

trong đó $\alpha$ là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt $S$ và vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$. Vì $B > 0$ và $S > 0$ nên dấu và trị số của $\Phi$ chỉ phụ thuộc vào $\cos\alpha$.

a) Từ thông bằng 0:

$\Phi = 0$ khi $\cos\alpha = 0$, tức là $\alpha = 90^\circ$.

Khi đó vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ vuông góc với $\vec{B}$, nghĩa là $\vec{B}$ nằm song song với mặt phẳng vòng dây (các đường sức từ không xuyên qua mặt $S$).

b) Từ thông có trị số dương:

$\Phi > 0$ khi $\cos\alpha > 0$, tức là $0^\circ \le \alpha < 90^\circ$ ($\alpha$ là góc nhọn).

Khi đó góc giữa vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ và vectơ $\vec{B}$ là góc nhọn. Trường hợp đặc biệt $\alpha = 0^\circ$ ($\vec{n}$ cùng hướng $\vec{B}$) thì $\Phi = BS$ đạt giá trị dương lớn nhất.

c) Từ thông có trị số âm:

$\Phi < 0$ khi $\cos\alpha < 0$, tức là $90^\circ < \alpha \le 180^\circ$ ($\alpha$ là góc tù).

Khi đó góc giữa vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ và vectơ $\vec{B}$ là góc tù. Trường hợp đặc biệt $\alpha = 180^\circ$ ($\vec{n}$ ngược hướng $\vec{B}$) thì $\Phi = -BS$ đạt giá trị âm nhỏ nhất.

Đáp số