Một vòng dây kim loại hình tròn đường kính 5 cm được đặt trong vùng từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Hai đầu của vòng dây được nối với bóng đèn nhỏ tạo thành mạch kín. Lấy \(\pi = 3,14\). Biết điện trở của vòng dây kim loại và bóng đèn lần lượt là \({R_1} = 2\,\Omega \)và \({R_2} = 1{\rm{ }}\Omega \). Tại thời điểm ban đầu (t = 0), người ta bắt đầu thay đổi độ lớn cảm ứng từ theo đồ thị như hình vẽ. Xét tính đúng/sai trong các phát biểu sau:
a) Tổng thời gian đèn sáng trong quá trình thay đổi nói trên là 3 s.
b) Suất điện động cảm ứng sinh ra trong khoảng thời gian từ \(t = 0s\)đến \(t = 1s\) là \(1,1775{\rm{ }}mV\).
c) Độ sáng của đèn trong khoảng thời gian từ \(t = 0{\rm{ }}s\)đến \(t = 1{\rm{ }}s\)mạnh hơn trong khoảng thời gian từ \(t = 3\,s\) đến \(t = 4{\rm{ }}s\).
d) Nhiệt lượng tỏa ra trên bóng đèn trong một giây cuối cùng của quá trình thay đổi độ lớn cảm ứng từ xấp xỉ \(1,{1.10^{ - 7}}J\).
a) Tổng thời gian đèn sáng trong quá trình thay đổi nói trên là 3 s.
b) Suất điện động cảm ứng sinh ra trong khoảng thời gian từ \(t = 0s\)đến \(t = 1s\) là \(1,1775{\rm{ }}mV\).
c) Độ sáng của đèn trong khoảng thời gian từ \(t = 0{\rm{ }}s\)đến \(t = 1{\rm{ }}s\)mạnh hơn trong khoảng thời gian từ \(t = 3\,s\) đến \(t = 4{\rm{ }}s\).
d) Nhiệt lượng tỏa ra trên bóng đèn trong một giây cuối cùng của quá trình thay đổi độ lớn cảm ứng từ xấp xỉ \(1,{1.10^{ - 7}}J\).
Sử dụng công thức suất điện động cảm ứng \({e_c} = N\left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = NS\left| {\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right|\)
Xác định tổng thời gian đèn sáng từ đồ thị.
Sử dụng công suất \(P = \frac{{{e^2}}}{R}\) và tính nhiệt lượng Q =Pt
a. Từ đồ thị ta thấy tổng thời gian cảm ứng từ biến thiên là 3s, tổng thời gian này cũng là tổng thời gian đèn sáng. ⟹ Đ
b. Độ lớn suất điện động trong khoảng thời gian t = 0s đến t = 1 s là:
\({e_c} = N\left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = NS\left| {\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = 1.\frac{{3,14.0,{{05}^2}}}{4}\left| {\frac{{{{150.10}^{ - 3}} - 0}}{{1 - 0}}} \right| = 2,{94.10^{ - 4}}V\) ⟹ S
c. Căn cứ vào độ dốc của đồ thị, ta thấy độ sáng của đèn từ 0 s đến 1 s yếu hơn trong khoảng thời gian từ 3 s đến 4 s. ⟹ S
d. Độ lớn suất điện động trong khoảng thời gian \(t = 4s\) đến \(t = 5s\) là:
\({e_c} = N\left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = NS\left| {\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = 1.\frac{{3,14.0,{{05}^2}}}{4}\left| {\frac{{0 - {{500.10}^{ - 3}}}}{{5 - 4}}} \right| = 9,{8125.10^{ - 4}}V\)
* Nhiệt lượng tỏa ra trên bóng đèn: \({P_2} = {R_2}{I^2} = {R_2}{\left( {\frac{{{e_c}}}{{{R_1} + {R_2}}}} \right)^2} = 1.{\left( {\frac{{9,{{8125.10}^{ - 4}}}}{{2 + 1}}} \right)^2} \approx 1,{1.10^{ - 7}}W\)
⟹ Đ
Danh sách bình luận