Sau khoảng thời gian Δt, thanh kim loại nằm ngang quay quanh một trục thẳng đứng đi qua một đầu của nó quét được một diện tích :
ΔS = πl2nΔt
với l là độ dài và n là tốc độ quay của thanh kim loại. Khi đó từ thông qua diện tích quét ΔS có trị số bằng :
\(\Delta \Phi = B\Delta S = B\pi {\ell ^2}n\Delta t\)
Áp dụng công thức của định luật Fa – ra – đây \(\left| {{e_c}} \right| =| \dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}|\), ta xác định được độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh kim loại :
|ec|=Bπl2n
Vì thanh kim loại có hai đầu hở, nên suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh này bằng hiệu điện thế giữa hai đầu của nó : |ec|= u = 1,0 mV. Thay vào công thức trên, ta tìm được tốc độ quay của thanh kim loại :
\(n = \dfrac{u}{B\pi.\ell ^2}=\dfrac{1,0.10^{ - 3}}{50.10^{ - 6}.3,14.(100.10^{ - 2})^2} \approx 6,4\) vòng/giây
Tốc độ góc của thanh kim loại là: \( \omega=2\pi.n=40 rad/s\)
Chọn đáp án: D