Trắc nghiệm Bài 24. Suất điện động cảm ứng - Vật Lí 11

Đề bài

Câu 1 :

Nguyên nhân gây ra suất điện động cảm ứng trong thanh dây dẫn chuyển động trong từ trường là:

  • A

    Lực hóa học tác dụng lên các electron làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

  • B

    Lực Lorenxơ tác dụng lên các electron làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

  • C

    Lực ma sát giữa thanh và môi trường ngoài làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

  • D

    Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn không có dòng điện đặt trong từ trường làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

Câu 2 :

Phát biểu nào sau đây là đúng?Quy tắc xác định chiều dòng điện của đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường

  • A

    Đặt bàn tay trái hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

  • B

    Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

  • C

    Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến các ngón tay hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, ngón cái choãi ra 900chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

  • D

    Đặt bàn tay trái hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến các ngón tay hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

Câu 3 :

Phát biểu nào sau đây là đúng?

  • A

    Một thanh dây dẫn chuyển động thẳng đều trong một từ trường đều sao cho thanh luôn nằm dọc theo một đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

  • B

    Một thanh dây dẫn chuyển động dọc theo một đường sức từ của một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

  • C

    Một thanh dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ của một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

  • D

    Một thanh dây dẫn chuyển động theo một quỹ đạo bất kì trong một từ trường đều sao cho thanh luôn nằm dọc theo các đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

Câu 4 :

 Máy phát điện hoạt động theo nguyên tắc dựa trên:

  • A

    Hiện tượng mao dẫn

  • B

    Hiện tượng cảm ứng điện từ

  • C

    Hiện tượng điện phân

  • D

    Hiện tượng mao dẫn

Câu 5 :

Chọn phương án đúng về chiều dòng điện cảm ứng trong thanh MN:

  • A

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M

  • B

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N

  • C

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M

  • D

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N

Câu 6 :

 Một thanh dẫn điện dài 1m, chuyển động trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,4T (Véctơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \)vuông góc với thanh) với vận tốc 2m/s, vuông góc với thanh và làm với \(\overrightarrow B \) một góc 300. Suất điện động cảm ứng trong thanh là:

  • A

    0,4V

  • B

    0,2V

  • C

    0,7V

  • D

    0,8V

Câu 7 :

Đặt khung dây ABCD cạnh một dây dẫn thẳng có dòng điện như hình:

Thanh AB có thể trượt trên thanh DE và CF. Điện trở R không đổi và bỏ qua điện trở của các thanh. AB song song với dòng điện thẳng và chuyển động thẳng đều với vận tốc vuông góc với AB. Dòng điện cảm ứng trong mạch có chiều?

  • A

    Từ A đến B

  • B

    Từ B đến A

  • C

    Không xác định được

  • D

    Không có dòng điện cảm ứng trong mạch

Câu 8 :

Đặt khung dây dẫn ABCD trong từ trường đều có chiều như hình vẽ.

Thanh AB có thể trượt. Điện trở R không đổi và bỏ qua điện trở các thanh. Cường độ dòng điện cảm ứng trong mạch có biểu thức:

  • A

    \(i = \frac{{Bl}}{{vR}}\)

  • B

    \(i = Bvl\)

  • C

    \(i = \frac{{Bv}}{{lR}}\)

  • D

    \(i = \frac{{Bvl}}{R}\)

Câu 9 :

Thanh kim loại AB dài 20cm kéo trượt đều trên hai thanh ray kim loại nằm ngang như hình vẽ:

Các dây nối với nhau bằng điện trở \(R = 3\Omega \), vận tốc của thanh AB là 12m/s. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B = 0,4T, \(\overrightarrow B \) vuông góc với mạch điện.Chiều và độ lớn của dòng điện cảm ứng qua thanh AB là:

  • A

    Chiều từ B đến A, IC = 0,32A

  • B

    Chiều từ A đến B, IC = 0,32A

  • C

    Chiều từ A đến B, IC = 0,96A

  • D

    Chiều từ B đến A, IC = 0,96A

Câu 10 :

Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động \(E = 1,5V\), điện trở trong \(r = 0,1\Omega \), thanh MN có chiều dài 1m có điện trở \(R = 2,9\Omega \). Từ trường có phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với mặt phẳng khung như hình vẽ. Biết \(B = 0,1T\)

Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN đứng yên?

  • A

    0,6A

  • B

    0,1A

  • C

    0,5A

  • D

    0,4A

Câu 11 :

Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E = 1,5V, điện trở trong r = 0,1\(\Omega \) , thanh MN có chiều dài 1m có điện trở R = 2,9\(\Omega \) . Từ trường có phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với mặt phẳng khung như hình vẽ. B = 0,1T.

Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN di chuyển về phía bên phải với vận tốc v = 3m/s sao cho hai đầu thanh MN luôn tiếp xúc hai thanh ray ?

  • A

    0,4A

  • B

    0,1A

  • C

    0,5A

  • D

    0,6A

Câu 12 :

Cho hệ thống như hình vẽ.

Thanh MN có chiều dài 50cm chuyển động với vận tốc 10m/s trong từ trường đều B = 0,25T. Tụ điện có điện dung C = 10μF. Độ lớn điện tích của tụ điện:

  • A

    0,125μC

  • B

    12,5μC

  • C

    11,2μC

  • D

    2,12μC

Câu 13 :

Thanh MN chiều dài l = 40cm quay đều quanh trục qua A và vuông góc với thanh trong từ trường đều B = 0,25T làm thanh xuất hiện suất điện động cảm ứng E = 0,4V.

Tốc độ góc của thanh là:

  • A

    30rad/s

  • B

    10rad/s

  • C

    20rad/s

  • D

    40rad/s

Câu 14 :

Hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện có điện dung C = 2μF. Một đoạn dây dẫn AB có độ dài l =20cm, khối lượng m = 20g tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không masát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 1T, bỏ qua điện trở.

gia tốc của thanh AB là:

  • A

    5m/s2

  • B

    10m/s2

  • C

    2m/s2

  • D

    4m/s2

Câu 15 :

 Ban đầu hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện có điện dung C = 2μF. Một đoạn dây dẫn AB có độ dài l =20cm, khối lượng m = 20g tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không masát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 1T, bỏ qua điện trở.

Lúc sau, để thanh kim loại nghiêng so với phương ngang góc 300, độ lớn và chiều của B như cũ. Đầu AB được được thả từ vị trí cách đầu dưới của thanh kim loại đoạn d = 10cm. Thời gian để AB bắt đầu rời khỏi thanh kim loại là:

  • A

    0,1s

  • B

    0,04s

  • C

    0,2 s

  • D

    0,4s

Câu 16 :

Một khung dây dẫn phẳng, diện tích 20 cm2, gồm 10 vòng đặt trong từ trường đều. Véctơ cảm ứng từ hợp thành với mặt phẳng khung dây góc  300 và có độ lớn bằng 2.10-4 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến không trong khoảng thời gian 0,01 s. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là

  • A
    \(2\sqrt 3 {.10^{ - 4}}\) V.      
  • B
    2.10-4  V.                    
  • C
    3.10-4  V.
  • D
    \(3\sqrt 3 {.10^{ - 4}}\)V.
Câu 17 :

Một khung dây dẫn điện trở 2 Ω hình vuông cạnh 20 cm nằm trong từ trường đều, mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức. Khi cảm ứng từ giảm đều từ 1T về 0 trong thời gian 0,1 s thì cường độ dòng điện trong dây dẫn là

  • A
    2mA    
  • B
     2A  
  • C
     0,2A           
  • D
     20mA
Câu 18 :

Một khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 6 cm; đặt trong từ trường đều B = 4.10-3 T, đường sức từ trường vuông góc với mặt phẳng khung dây. Cầm hai cạnh đối diện hình vuông kéo về hai phía để được hình chữ nhật có cạnh này dài gấp đôi cạnh kia trong khoảng thời gian 10-6s. Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:

  • A
     1,6V   
  • B
     1,8 C            
  • C
     16V         
  • D
     18V
Câu 19 :

Một ống dây hình trụ gồm có 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là 100 cm2. Ống dây có điện trở \(R = 16\,\,\Omega \), hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ song song với trục ống dây và có độ lớn tăng đều 10-2 T/s. Công suất tỏa nhiệt của ống dây có giá trị là

 

  • A
     \(2,{44.10^{ - 6}}\,\,W\)    
  • B
    \(6,{80.10^{ - 4}}\,\,W\) 
  • C
     \(6,{25.10^{ - 4}}\,\,W\) 
  • D
     0,10 W
Câu 20 :

Một khung dây dẫn tròn, phẳng, bán kính 10 cm gồm 50 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một góc 600. Lúc đầu cảm ứng từ có giá trị bằng 50 mT. Trong khoảng thời gian 50 ms, nếu cảm ứng từ tăng đều lên gấp đôi thì độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung là e1, còn nếu cảm ứng từ giảm đều đến không thì độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung là e2. Khi đó tổng e1 + e2 bằng

  • A
    3,36 V   
  • B
    2,56 V 
  • C
    2,72 V  
  • D
    1,36 V
Câu 21 :

Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10 cm, được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B hướng song song với trục của ống dây và độ lớn của cảm ứng từ tăng đều theo thời gian với quy luật \(\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 0,01{\rm{ }}\left( {\dfrac{T}{s}} \right)\). Cho biết dây dẫn có tiết diện 0,40 mm2 và có điện trở suất 1,75.10-8 Ω.m. Xác định công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn này.

  • A
     \(4,{5.10^{ - 3}}{\rm{W}}\)
  • B
     \({4.10^{ - 4}}{\rm{W}}\)     
  • C
     \(4,{5.10^{ - 4}}{\rm{W}}\)            
  • D
     \({4.10^{ - 3}}{\rm{W}}\)
Câu 22 :

Một khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 6 cm; đặt trong từ trường đều B = 4.10-3 T, đường sức từ trường vuông góc với mặt phẳng khung dây. Cầm hai cạnh đối diện hình vuông kéo về hai phía để được hình chữ nhật có cạnh này dài gấp đôi cạnh kia. Biết điện trở khung R = 0,01Ω, tính điện lượng di chuyển trong khung

  • A
     12.10-5 C     
  • B
     14.10-5 C            
  • C
     16.10-5 C              
  • D
     18.10-5 C
Câu 23 :

Một vòng dây phẳng có diện tích 80cm2 đặt trong từ trường đều B = 0,3.10-3T véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Đột ngột véc tơ cảm ứng từ đổi hướng trong 10-3 s. Trong thời gian đó suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:

  • A
     4,8.10-2V   
  • B
     0,48V   
  • C
     4,8.10-3V            
  • D
     0,24V
Câu 24 :

Trong hình vẽ nào sau đây, từ thông gửi qua diện tích của khung dây dẫn có giá trị lớn nhất ?

  • A
     Hình 3      
  • B
     Hình 4      
  • C
     Hình 2    
  • D
     Hình 1
Câu 25 :

Một mạch kín hình vuông, cạnh 10cm, đặt vuông góc với một từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ trường, biết cường độ dòng điện cảm ứng i = 2A và điện trở của mạch r = 5Ω.

  • A
     1000T/s          
  • B
     500T/s       
  • C
     2000T/s          
  • D
     1500T/s
Câu 26 :

Khung dây MNPQ cứng, phẳng, diện tích 50 cm2, gồm 1000 vòng dây. Khung dây được đặt trong từ trường đều MNPQ nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Vecto cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và có chiều như hình vẽ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đường biểu diễn trên hình. Xác định độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung:

  • A
     0,015V       
  • B
     0,03V          
  • C
     0,15V               
  • D
     0,003V
Câu 27 :

Từ thông qua một vòng dây dẫn kín là \(\Phi = \frac{{{{2.10}^{ - 2}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( {{\rm{W}}b} \right)\). Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là

  • A
    \(e = 2\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( V \right)\).
  • B
    \(e = 2\sin \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( V \right)\).
  • C
    \(e = 2\cos 100\pi t\,\,\left( V \right)\).
  • D
    \(e = 2\sin 100\pi t\,\,\left( V \right)\).
Câu 28 :

Theo định luật Lenxơ, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín xác định theo công thức:

  • A

    \({e_c} = \dfrac{{\Delta B.S}}{{\Delta t}}\)

  • B

    \({e_c} = N\dfrac{{\Delta B.S}}{{\Delta t}}\)

  • C

    \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

  • D

    \({e_c} = \dfrac{{\Delta Q}}{{\Delta t}}\)

Câu 29 :

Một cuộn dây dẫn hình vuông có \(100\) vòng dây, cạnh \(a = 10\,\,cm\), đặt cố định trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với mặt khung. Trong khoảng thời gian \(0,05\,\,s\), cho độ lớn của cảm ứng từ tăng đều từ \(0\) đến \(0,5\,\,T\). Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây

  • A

    \(10\,\,\left( V \right)\).

  • B

    \(70,1\,\,\left( V \right)\).

  • C

    \(1,5\,\,\left( V \right)\).

  • D

    \(0,15\,\,\left( V \right)\).

Câu 30 :

Một thanh dây dẫn dài 20cm chuyển động tịnh tiến trong từ trường đều có B = 5.10-4T. Vec tơ vận tốc của thanh vuông góc với thanh, vuông góc với vec tơ cảm ứng từ và có độ lớn 5m/s. Suất điện động cảm ứng trong thanh là

  • A
    0,05V
  • B
    5mV
  • C
    50mV
  • D
    0,5mV
Câu 31 :

Một khung dây hình vuông cạnh 20cm nằm toàn bộ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gian 1/5s, cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn

  • A
    2,4V
  • B
    1,2V
  • C
    240V
  • D
    240mV
Câu 32 :

Suất điện động cảm ứng là suất điện động

  • A
     được sinh bởi dòng điện cảm ứng.
  • B
     sinh ra dòng điện trong mạch kín.
  • C
     sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
  • D
     được sinh bởi nguồn điện hóa học.
Câu 33 :

Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1 H, cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều đặn từ 2 A về 0 trong khoảng thời gian là 4 s. Suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống trong khoảng thời gian đó là:

  • A
     0,06 V.
  • B
     0,04 V.
  • C
     0,05 V.
  • D
     0,03 V.

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Nguyên nhân gây ra suất điện động cảm ứng trong thanh dây dẫn chuyển động trong từ trường là:

  • A

    Lực hóa học tác dụng lên các electron làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

  • B

    Lực Lorenxơ tác dụng lên các electron làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

  • C

    Lực ma sát giữa thanh và môi trường ngoài làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

  • D

    Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn không có dòng điện đặt trong từ trường làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Nguyên nhân gây ra suất điện động cảm ứng trong thanh dây dẫn chuyển động trong từ trường là do lực Lorenxơ tác dụng lên các electron làm các electron dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của thanh

Câu 2 :

Phát biểu nào sau đây là đúng?Quy tắc xác định chiều dòng điện của đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường

  • A

    Đặt bàn tay trái hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

  • B

    Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

  • C

    Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến các ngón tay hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, ngón cái choãi ra 900chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

  • D

    Đặt bàn tay trái hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến các ngón tay hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.

Câu 3 :

Phát biểu nào sau đây là đúng?

  • A

    Một thanh dây dẫn chuyển động thẳng đều trong một từ trường đều sao cho thanh luôn nằm dọc theo một đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

  • B

    Một thanh dây dẫn chuyển động dọc theo một đường sức từ của một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

  • C

    Một thanh dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ của một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

  • D

    Một thanh dây dẫn chuyển động theo một quỹ đạo bất kì trong một từ trường đều sao cho thanh luôn nằm dọc theo các đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng lí thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết :

Vận dụng lí thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ ta suy ra:

Một thanh dây dẫn chuyển động cắt các  đường sức từ của  một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng

Câu 4 :

 Máy phát điện hoạt động theo nguyên tắc dựa trên:

  • A

    Hiện tượng mao dẫn

  • B

    Hiện tượng cảm ứng điện từ

  • C

    Hiện tượng điện phân

  • D

    Hiện tượng mao dẫn

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Máy phát điện hoạt động theo nguyên tắc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

Câu 5 :

Chọn phương án đúng về chiều dòng điện cảm ứng trong thanh MN:

  • A

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M

  • B

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N

  • C

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M

  • D

    a- dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M, b- dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Quy tắc bàn tay phải:

Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó

Ta suy ra:

- Hình a: cực âm là M, cực dương là N. Trong thanh MN, dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N

- Hình b: cực âm là N, cực dương là M. Trong thanh MN, dòng điện cảm ứng có chiều từ N đến M

Câu 6 :

 Một thanh dẫn điện dài 1m, chuyển động trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,4T (Véctơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \)vuông góc với thanh) với vận tốc 2m/s, vuông góc với thanh và làm với \(\overrightarrow B \) một góc 300. Suất điện động cảm ứng trong thanh là:

  • A

    0,4V

  • B

    0,2V

  • C

    0,7V

  • D

    0,8V

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin \theta \)

Lời giải chi tiết :

Ta có, suất điện động cảm ứng trong thanh là: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin \theta  = 0,4.1.2.sin{30^0} = 0,4V\)

Câu 7 :

Đặt khung dây ABCD cạnh một dây dẫn thẳng có dòng điện như hình:

Thanh AB có thể trượt trên thanh DE và CF. Điện trở R không đổi và bỏ qua điện trở của các thanh. AB song song với dòng điện thẳng và chuyển động thẳng đều với vận tốc vuông góc với AB. Dòng điện cảm ứng trong mạch có chiều?

  • A

    Từ A đến B

  • B

    Từ B đến A

  • C

    Không xác định được

  • D

    Không có dòng điện cảm ứng trong mạch

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng quy tắc nắm bàn tay phải cho dòng điện thẳng dài

+ Vận dụng quy tắc bàn tay trái cho đoạn dây AB

Lời giải chi tiết :

+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải cho dòng điện thẳng dài, ta có:

Từ trường \(\overrightarrow B \)do dòng I sinh ra có chiều hướng từ trong ra ngoài

+ Vận dụng quy tắc bàn tay trái cho đoạn dây AB thì dòng điện cảm ứng có chiều từ B đến A

Câu 8 :

Đặt khung dây dẫn ABCD trong từ trường đều có chiều như hình vẽ.

Thanh AB có thể trượt. Điện trở R không đổi và bỏ qua điện trở các thanh. Cường độ dòng điện cảm ứng trong mạch có biểu thức:

  • A

    \(i = \frac{{Bl}}{{vR}}\)

  • B

    \(i = Bvl\)

  • C

    \(i = \frac{{Bv}}{{lR}}\)

  • D

    \(i = \frac{{Bvl}}{R}\)

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin \theta \)

+ Sử dụng định luật Ôm cho đoạn mạch

Lời giải chi tiết :

Ta có:

Từ trường \(\overrightarrow B \) có chiều hướng từ trong ra ngoài

Vận dụng quy tắc bàn tay phải cho đoạn dây AB thì dòng điện cảm ứng có chiều từ B đến A

Suất điện động cảm ứng: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin {90^0} = Blv\)

Dòng điện trong mạch:\(i = \frac{{{e_C}}}{R} = \frac{{Blv}}{R}\)

Câu 9 :

Thanh kim loại AB dài 20cm kéo trượt đều trên hai thanh ray kim loại nằm ngang như hình vẽ:

Các dây nối với nhau bằng điện trở \(R = 3\Omega \), vận tốc của thanh AB là 12m/s. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B = 0,4T, \(\overrightarrow B \) vuông góc với mạch điện.Chiều và độ lớn của dòng điện cảm ứng qua thanh AB là:

  • A

    Chiều từ B đến A, IC = 0,32A

  • B

    Chiều từ A đến B, IC = 0,32A

  • C

    Chiều từ A đến B, IC = 0,96A

  • D

    Chiều từ B đến A, IC = 0,96A

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong thanh: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin \theta \)

+ Áp dụng biểu thức tính cường độ dòng điện: \({I_C} = \frac{{{e_C}}}{R}\)

+ Áp dụng quy tắc bàn tay phải

Lời giải chi tiết :

Suất điện động cảm ứng trong thanh: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin {90^0} = 0,4.0,2.12 = 0,96V\)

Cường độ dòng điện trong thanh: \({I_C} = \frac{{{e_C}}}{R} = \frac{{0,96}}{3} = 0,32A\)

Áp dụng quy tắc bàn tay phải, ta suy ra chiều của dòng điện cảm ứng đi qua thanh AB theo chiều từ A đến B.

Câu 10 :

Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động \(E = 1,5V\), điện trở trong \(r = 0,1\Omega \), thanh MN có chiều dài 1m có điện trở \(R = 2,9\Omega \). Từ trường có phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với mặt phẳng khung như hình vẽ. Biết \(B = 0,1T\)

Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN đứng yên?

  • A

    0,6A

  • B

    0,1A

  • C

    0,5A

  • D

    0,4A

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch: \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)

Lời giải chi tiết :

Khi MN đứng yên, thì trong mạch không có dòng điện cảm ứng , nên số chỉ của ampe kế là:

\(I = \dfrac{E}{{R + r}} = \dfrac{{1,5}}{{2,9 + 0,1}} = 0,5A\)

Câu 11 :

Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E = 1,5V, điện trở trong r = 0,1\(\Omega \) , thanh MN có chiều dài 1m có điện trở R = 2,9\(\Omega \) . Từ trường có phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với mặt phẳng khung như hình vẽ. B = 0,1T.

Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN di chuyển về phía bên phải với vận tốc v = 3m/s sao cho hai đầu thanh MN luôn tiếp xúc hai thanh ray ?

  • A

    0,4A

  • B

    0,1A

  • C

    0,5A

  • D

    0,6A

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch

+ Áp dụng biểu thức tính cường độ dòng điện cảm ứng

Lời giải chi tiết :

Dòng điện do nguồn tạo ra:

\(I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{1,5}}{{2,9 + 0,1}} = 0,5A\)

Khi thanh chuyển động về phía bên phải thì trong mạch có dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N và có độ lớn:

\({i_C} = \frac{{{e_C}}}{{R + r}} = \frac{{Blv}}{{R + r}} = \frac{{0,1.1.3}}{{2,9 + 0,1}} = 0,1A\)

Trong mạch có hai dòng điện là dòng do nguồn tạo ra và dòng cảm ứng do hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra, hai dòng này cùng chiều nên số chỉ của ampe kế là:

\({I_A} = I + {i_C} = 0,5 + 0,1 = 0,6A\)

Câu 12 :

Cho hệ thống như hình vẽ.

Thanh MN có chiều dài 50cm chuyển động với vận tốc 10m/s trong từ trường đều B = 0,25T. Tụ điện có điện dung C = 10μF. Độ lớn điện tích của tụ điện:

  • A

    0,125μC

  • B

    12,5μC

  • C

    11,2μC

  • D

    2,12μC

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Áp dụng biểu thức tính suất điện động trên thanh:

+ Áp dụng biểu thức tính điện tích trên tụ: q = CU

Lời giải chi tiết :

Khi thanh MN chuyển động thì thanh MN xem như nguồn điện có suất điện động có độ lớn: \({e_C} = Blv\sin {90^0} = 0,25.0,5.10 = 1,25V\)

Nguồn điện MN sẽ nạp điện cho tụ C nên điện tích của tụ C là:

\(q = C{e_C} = {10.10^{ - 6}}.1,25 = 1,{25.10^{ - 5}}(C)\)

Câu 13 :

Thanh MN chiều dài l = 40cm quay đều quanh trục qua A và vuông góc với thanh trong từ trường đều B = 0,25T làm thanh xuất hiện suất điện động cảm ứng E = 0,4V.

Tốc độ góc của thanh là:

  • A

    30rad/s

  • B

    10rad/s

  • C

    20rad/s

  • D

    40rad/s

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng: \(\left| {{e_C}} \right| = \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Xét trong khoảng thời gian ∆t, thanh quét được diện tích:

\(\Delta S = \pi {l^2}\frac{{\Delta \varphi }}{{2\pi }} = \pi {l^2}\frac{{\omega \Delta t}}{{2\pi }} = \frac{{{l^2}\omega }}{2}\Delta t\)

Độ biến thiên từ thông : \(\Delta \Phi  = B\Delta Sc{\rm{os}}\alpha  = B\Delta S\) ( vì cosα = 1)

+ Suất điện động cảm ứng:

\(\begin{array}{l}\left| {{e_C}} \right| = \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = \frac{{B\Delta S}}{{\Delta t}} = \frac{{B\frac{{{l^2}\omega }}{2}\Delta t}}{{\Delta t}} = \frac{{B{l^2}\omega }}{2}\\ \to \omega  = \frac{{2E}}{{B{l^2}}} = \frac{{2.0,4}}{{0,25.{{(0,4)}^2}}} = 20(ra{\rm{d/s)}}\end{array}\)

Câu 14 :

Hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện có điện dung C = 2μF. Một đoạn dây dẫn AB có độ dài l =20cm, khối lượng m = 20g tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không masát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 1T, bỏ qua điện trở.

gia tốc của thanh AB là:

  • A

    5m/s2

  • B

    10m/s2

  • C

    2m/s2

  • D

    4m/s2

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Xác định các lực tác dụng lên thanh

+ Áp dụng định luật II-Newtơn

Lời giải chi tiết :

Ta có, các lực tác dụng lên thanh gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực lorenxơ \(\overrightarrow f \)

+ Lực lorenxơ:

\(\begin{array}{l}f = BIl\\I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} = \frac{{C\Delta {e_c}}}{{\Delta t}} = CBl\frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = CBla\end{array}\)

+ Theo định luật II-Newtơn, ta có:

Phương trình chuyển động của AB:

\(P - f = ma \leftrightarrow mg - CBla = ma \to a = \frac{{mg}}{{m + C{B^2}{l^2}}} \approx 10m/{s^2}\)

Câu 15 :

 Ban đầu hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện có điện dung C = 2μF. Một đoạn dây dẫn AB có độ dài l =20cm, khối lượng m = 20g tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không masát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 1T, bỏ qua điện trở.

Lúc sau, để thanh kim loại nghiêng so với phương ngang góc 300, độ lớn và chiều của B như cũ. Đầu AB được được thả từ vị trí cách đầu dưới của thanh kim loại đoạn d = 10cm. Thời gian để AB bắt đầu rời khỏi thanh kim loại là:

  • A

    0,1s

  • B

    0,04s

  • C

    0,2 s

  • D

    0,4s

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Xác định các lực tác dụng lên thanh

+ Áp dụng định luật II-Newtơn

Lời giải chi tiết :

Ta có, các lực tác dụng lên thanh gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực lorenxơ \(\overrightarrow f \)

+ Lực lorenxơ:

\(\begin{array}{l}f = BIl\\I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} = \frac{{C\Delta {e_c}}}{{\Delta t}} = CBl\frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = CBla'\end{array}\)

Khi hai thanh nghiêng góc α = 300

 + Theo định luật II-Newtơn, ta có:

Phương trình chuyển động của AB:

\(P\sin \alpha  - f\sin \alpha  = ma' \leftrightarrow mg\sin \alpha  - CBla'sin\alpha  = ma' \to a' = \frac{{mg\sin \alpha }}{{m + C{B^2}{l^2}\sin \alpha }} \approx 5m/{s^2}\)

Thời gian thanh AB rời khỏi thanh kim loại: \(d = \frac{1}{2}a'{t^2} \to t = \sqrt {\frac{{2{\rm{d}}}}{{a'}}}  = \sqrt {\frac{{2.0,1}}{5}}  = 0,2{\rm{s}}\)

Câu 16 :

Một khung dây dẫn phẳng, diện tích 20 cm2, gồm 10 vòng đặt trong từ trường đều. Véctơ cảm ứng từ hợp thành với mặt phẳng khung dây góc  300 và có độ lớn bằng 2.10-4 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến không trong khoảng thời gian 0,01 s. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là

  • A
    \(2\sqrt 3 {.10^{ - 4}}\) V.      
  • B
    2.10-4  V.                    
  • C
    3.10-4  V.
  • D
    \(3\sqrt 3 {.10^{ - 4}}\)V.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Suất điện động cảm ứng: \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} =  - \dfrac{{\Delta \left( {NBS\cos \alpha } \right)}}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

 

Ta có: \(\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right) = {90^0} - {30^0} = {60^0}\)

Độ lớn suất điện động cảm ứng là:

\(\begin{array}{l}\left| {{e_c}} \right| = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = \left| {\dfrac{{\Delta \left( {NBS\cos \alpha } \right)}}{{\Delta t}}} \right| = NS\cos \alpha \left| {\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right|\\ \Rightarrow \left| {{e_c}} \right| = {10.20.10^{ - 4}}.cos{60^0}.\left| {\dfrac{{0 - {{2.10}^{ - 4}}}}{{0,01}}} \right| = {2.10^{ - 4}}\,\,\left( V \right)\end{array}\)

Câu 17 :

Một khung dây dẫn điện trở 2 Ω hình vuông cạnh 20 cm nằm trong từ trường đều, mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức. Khi cảm ứng từ giảm đều từ 1T về 0 trong thời gian 0,1 s thì cường độ dòng điện trong dây dẫn là

  • A
    2mA    
  • B
     2A  
  • C
     0,2A           
  • D
     20mA

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức tính suất điện động cảm ứng : 

\(|{e_{cu}}| = \frac{{\left| {\Delta \Phi } \right|}}{{\Delta t}} = N.S.\cos \alpha .\frac{{\left| {\Delta B} \right|}}{{\Delta t}}\)

Sau đó áp dụng định luật Ôm :  

\(I = \frac{E}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Áp dụng công thức tính suất điện động cảm ứng :

\(|{e_{cu}}| = \frac{{\left| {\Delta \Phi } \right|}}{{\Delta t}} = N.S.\cos \alpha .\frac{{\left| {\Delta B} \right|}}{{\Delta t}} = 1.0,{2^2}.\frac{1}{{0,1}} = 0,4V\)

Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn :  

\(I = \frac{E}{R} = \frac{{0,4}}{2} = 0,2A\)

Câu 18 :

Một khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 6 cm; đặt trong từ trường đều B = 4.10-3 T, đường sức từ trường vuông góc với mặt phẳng khung dây. Cầm hai cạnh đối diện hình vuông kéo về hai phía để được hình chữ nhật có cạnh này dài gấp đôi cạnh kia trong khoảng thời gian 10-6s. Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:

  • A
     1,6V   
  • B
     1,8 C            
  • C
     16V         
  • D
     18V

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Diện tích hình chữ nhật: S = a.b (a, b là chiều dài, chiều rộng hình chữ nhật)

Diện tích hình vuông: S = a2 (a là chiều dài 1 cạnh hình vuông)

Công thức từ thông: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Suất điện động cảm ứng có giá trị cho bởi: \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Diện tích hình vuông: \({S_1} = {a^2}\; = 0,{06^2}\; = 3,{6.10^{ - 3}}\;\left( {{m^2}} \right)\)

Chu vi của hình vuông \(C = 4a = 4.6 = 24cm\)

Cầm hai cạnh đối diện hình vuông kéo về hai phía để được hình chữ nhật có cạnh này dài gấp đôi cạnh kia. Gọi chiều dài và chiều rộng của hình chữ nhật lần lượt là b và c. Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}b = 2c\\2\left( {b + c} \right) = 24cm\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = 8cm\\c = 4cm\end{array} \right.\)

Diện tích hình chữ nhật: \({S_2} = b.c\; = 0,08.0,04 = 3,{2.10^{ - 3}}\;\left( {{m^2}} \right)\)

→ Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung:

\({e_c} = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = B.\cos 0.\left| {\dfrac{{\Delta S}}{{\Delta t}}} \right| = {4.10^{ - 3}}.\dfrac{{\left( {3,6 - 3,2} \right){{.10}^{ - 3}}}}{{{{10}^{ - 6}}}}\; = 1,6\,\,\left( V \right)\)

Câu 19 :

Một ống dây hình trụ gồm có 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là 100 cm2. Ống dây có điện trở \(R = 16\,\,\Omega \), hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ song song với trục ống dây và có độ lớn tăng đều 10-2 T/s. Công suất tỏa nhiệt của ống dây có giá trị là

 

  • A
     \(2,{44.10^{ - 6}}\,\,W\)    
  • B
    \(6,{80.10^{ - 4}}\,\,W\) 
  • C
     \(6,{25.10^{ - 4}}\,\,W\) 
  • D
     0,10 W

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Suất điện động cảm ứng: \({e_c} = \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = \dfrac{{N\Delta BS}}{{\Delta t}}\)

Cường độ dòng điện cảm ứng qua ống dây: \(I = \dfrac{{{e_c}}}{R}\)

Công suất tỏa nhiệt của ống dây: \(P = {I^2}R\)

Lời giải chi tiết :

Suất điện động cảm ứng của ống dây là:

\({e_c} = NS\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = {1000.100.10^{ - 4}}{.10^{ - 2}} = 0,1\,\,\left( V \right)\)

Cường độ dòng điện cảm ứng qua ống dây là:

\(I = \dfrac{{{e_c}}}{R} = \dfrac{{0,1}}{{16}} = 6,{25.10^{ - 3}}\,\,\left( A \right)\)

Công suất tỏa nhiệt của ống dây là:

\(P = {I^2}R = {\left( {6,{{25.10}^{ - 3}}} \right)^2}.16 = 6,{25.10^{ - 4}}\,\,\left( W \right)\)

Câu 20 :

Một khung dây dẫn tròn, phẳng, bán kính 10 cm gồm 50 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một góc 600. Lúc đầu cảm ứng từ có giá trị bằng 50 mT. Trong khoảng thời gian 50 ms, nếu cảm ứng từ tăng đều lên gấp đôi thì độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung là e1, còn nếu cảm ứng từ giảm đều đến không thì độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung là e2. Khi đó tổng e1 + e2 bằng

  • A
    3,36 V   
  • B
    2,56 V 
  • C
    2,72 V  
  • D
    1,36 V

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Suất điện động cảm ứng trong khung dây: \({{\rm{e}}_c} =  - N\dfrac{{\Delta B.S.cos\alpha }}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Góc hợp bởi cảm ứng từ và vecto pháp tuyến của mặt phẳng khung dây là:

\(\alpha  = {90^0} - {60^0} = {30^0}\)

Cảm ứng từ tăng lên gấp đôi, độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung là:

\(\begin{array}{l}{e_1} = \left| { - N\dfrac{{\Delta B.S\cos \alpha }}{{\Delta t}}} \right| = \left| {\dfrac{{\left( {2B - B} \right).\pi {R^2}\cos \alpha }}{{\Delta t}}} \right|\\ \Rightarrow {e_1} = \left| { - 50.\dfrac{{\left( {{{2.50.10}^{ - 3}} - {{50.10}^{ - 3}}} \right).\pi .0,{1^2}.cos{{30}^0}}}{{{{50.10}^{ - 3}}}}} \right| = 1,36\,\,\left( V \right)\end{array}\)

Cảm ứng từ giảm đều đến 0, độ lớn suất diện động cảm ứng trong khung là:

\(\begin{array}{l}{e_2} = \left| { - N\dfrac{{\Delta {B_2}.S.cos\alpha }}{{\Delta t}}} \right| = \left| { - N\dfrac{{\left( {0 - B} \right).\pi {R^2}.cos\alpha }}{{\Delta t}}} \right|\\ \Rightarrow {e_2} = \left| { - 50.\dfrac{{\left( {0 - {{50.10}^{ - 3}}} \right).\pi .0,{1^2}.cos{{30}^0}}}{{{{50.10}^{ - 3}}}}} \right| = 1,36\,\,\left( V \right)\end{array}\)

Vậy \({e_1} + {e_2} = 1,36 + 1,36 = 2,72\,\,\left( V \right)\)

Câu 21 :

Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10 cm, được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B hướng song song với trục của ống dây và độ lớn của cảm ứng từ tăng đều theo thời gian với quy luật \(\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 0,01{\rm{ }}\left( {\dfrac{T}{s}} \right)\). Cho biết dây dẫn có tiết diện 0,40 mm2 và có điện trở suất 1,75.10-8 Ω.m. Xác định công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn này.

  • A
     \(4,{5.10^{ - 3}}{\rm{W}}\)
  • B
     \({4.10^{ - 4}}{\rm{W}}\)     
  • C
     \(4,{5.10^{ - 4}}{\rm{W}}\)            
  • D
     \({4.10^{ - 3}}{\rm{W}}\)

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Công thức từ thông: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Suất điện động cảm ứng có giá trị cho bởi: \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Điện trở của dây dẫn: \(R = \dfrac{{\rho l}}{S}\)

Công suất toả nhiệt: \(P = U.I = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây về độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn ta có:

 

\({e_c} = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = N.S.\left| {\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = N.\dfrac{{\pi {d^2}}}{4}.\left| {\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = 1000.\dfrac{{\pi .0,{1^2}}}{4}.0,01 = 0,0785V\)

Các vòng của ống dây dẫn có độ dài tổng cộng là: \(l = N\pi d\)

Nên ống dây dẫn này có điện trở : \(R = \dfrac{{\rho l}}{{{S_0}}} = \dfrac{{\rho N\pi d}}{{{S_0}}}\)

Dòng điện trong ống dây dẫn có cường độ: \(i = \dfrac{{{e_c}}}{R}\)

Do đó, công suất toả nhiệt trên ống dây dẫn tính theo công thức :

\(P = {e_c}.i = \dfrac{{e_c^2}}{R} = \dfrac{{e_c^2}}{{\dfrac{{\rho N\pi d}}{{{S_0}}}}} = \dfrac{{e_c^2.{S_0}}}{{\rho N\pi d}}\)

Thay số ta được: \(P = \dfrac{{e_c^2.{S_0}}}{{\rho N\pi d}} = \dfrac{{0,{{0785}^2}.0,{{4.10}^{ - 6}}}}{{1,{{75.10}^{ - 8}}.1000.3,14.0,1}} = 4,{5.10^{ - 4}}{\rm{W}}\)

 

 

Câu 22 :

Một khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 6 cm; đặt trong từ trường đều B = 4.10-3 T, đường sức từ trường vuông góc với mặt phẳng khung dây. Cầm hai cạnh đối diện hình vuông kéo về hai phía để được hình chữ nhật có cạnh này dài gấp đôi cạnh kia. Biết điện trở khung R = 0,01Ω, tính điện lượng di chuyển trong khung

  • A
     12.10-5 C     
  • B
     14.10-5 C            
  • C
     16.10-5 C              
  • D
     18.10-5 C

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Diện tích hình chữ nhật: S = a.b (a, b là chiều dài, chiều rộng hình chữ nhật)

Diện tích hình vuông: S = a2 (a là chiều dài 1 cạnh hình vuông)

Công thức từ thông: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Suất điện động cảm ứng có giá trị cho bởi: \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Cường độ dòng điện cảm ứng: \(i = \dfrac{{{e_c}}}{r}\)

Điện lượng di chuyển trong khung: ∆q = I.∆t

Lời giải chi tiết :

Diện tích hình vuông: \({S_1} = {a^2}\; = 0,{06^2}\; = 3,{6.10^{ - 3}}\;\left( {{m^2}} \right)\)

Chu vi của hình vuông \(C = 4a = 4.6 = 24cm\)

Cầm hai cạnh đối diện hình vuông kéo về hai phía để được hình chữ nhật có cạnh này dài gấp đôi cạnh kia. Gọi chiều dài và chiều rộng của hình chữ nhật lần lượt là b và c. Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}b = 2c\\2\left( {b + c} \right) = 24cm\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}b = 8cm\\c = 4cm\end{array} \right.\)

Diện tích hình chữ nhật: \({S_2} = b.c\; = 0,08.0,04 = 3,{2.10^{ - 3}}\;\left( {{m^2}} \right)\)

→ Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung:

\({e_c} = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = B.\cos 0.\left| {\dfrac{{\Delta S}}{{\Delta t}}} \right| = {4.10^{ - 3}}.\dfrac{{\left( {3,6 - 3,2} \right){{.10}^{ - 3}}}}{{\Delta t}}\; = \dfrac{{1,{{6.10}^{ - 6}}}}{{\Delta t}}\,\,\left( V \right)\)

Cường độ dòng điện chạy trong khung: \(i = \dfrac{{{e_c}}}{R} = \dfrac{{1,{{6.10}^{ - 6}}}}{{0,01.\Delta t}} = \dfrac{{1,{{6.10}^{ - 4}}}}{{\Delta t}}\)

Điện lượng di chuyển trong khung là: \(\Delta q = I.\Delta t = \dfrac{{1,{{6.10}^{ - 4}}}}{{\Delta t}}.\Delta t = {16.10^{ - 5}}C\)

Câu 23 :

Một vòng dây phẳng có diện tích 80cm2 đặt trong từ trường đều B = 0,3.10-3T véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Đột ngột véc tơ cảm ứng từ đổi hướng trong 10-3 s. Trong thời gian đó suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:

  • A
     4,8.10-2V   
  • B
     0,48V   
  • C
     4,8.10-3V            
  • D
     0,24V

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Công thức từ thông: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Suất điện động cảm ứng có giá trị cho bởi: \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Tại thời điểm t véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây \( \Rightarrow {\alpha _1} = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right) = {0^0}\)

Tại thời điểm t + 10-3s, vecto cảm ứng từ đổi hướng \( \Rightarrow {\alpha _2} = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right) = {180^0}\)

Suất điện động xuất hiện trong khung là:

\(\begin{array}{l}{e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = -\dfrac{{{\Phi _2} - {\Phi _1}}}{{\Delta t}} = \dfrac{{NBS.\left( {\cos {\alpha _1} - \cos {\alpha _2}} \right)}}{{\Delta t}}\\\,\,\,\,\, = \dfrac{{1.0,{{3.10}^{ - 3}}{{.80.10}^{ - 4}}.\left( {\cos 0 - \cos 180} \right)}}{{{{10}^{ - 3}}}} = 4,{8.10^{ - 3}}V\end{array}\)

Câu 24 :

Trong hình vẽ nào sau đây, từ thông gửi qua diện tích của khung dây dẫn có giá trị lớn nhất ?

  • A
     Hình 3      
  • B
     Hình 4      
  • C
     Hình 2    
  • D
     Hình 1

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Công thức xác định từ thông: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Lời giải chi tiết :

Từ thông: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Trong hình 1 và 2 ta có: \(\alpha  = {90^0} \Rightarrow cos\alpha  = 0{\rm{ }} \Rightarrow \Phi  = 0\)

Trong hình 3 và 4 ta có α = 0° → cosα = 1 → Φ = BS

Số đường sức từ trong hình 4 dày hơn → trong hình 4 từ thông Φ có giá trị lớn nhất.

Câu 25 :

Một mạch kín hình vuông, cạnh 10cm, đặt vuông góc với một từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ trường, biết cường độ dòng điện cảm ứng i = 2A và điện trở của mạch r = 5Ω.

  • A
     1000T/s          
  • B
     500T/s       
  • C
     2000T/s          
  • D
     1500T/s

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{E}{r}\)

+ Độ lớn của suất điện động cảm ứng: \(\left| {{e_c}} \right| = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right|\)

+ Từ thông: \(\Phi  = BS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

+ Tốc độ biến thiên của cảm ứng từ: \(\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Theo định luật Ôm ta có: \(\left| i \right| = \dfrac{{\left| {{e_c}} \right|}}{r}\)

→ Độ lớn của suất điện động cảm ứng là: \(\left| {{e_c}} \right| = \left| i \right|.r = 2.5 = 10V\)

Mặt khác: \(\left| {{e_c}} \right| = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = \left| {\dfrac{{\Delta B.S}}{{\Delta t}}} \right| = \left| {\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right|.S \Rightarrow \left| {\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = \dfrac{{\left| {{e_c}} \right|}}{S}\)

Mạch kín là hình vuông \( \Rightarrow S = {a^2} = {\left( {{{10.10}^{ - 2}}} \right)^2} = 0,01{m^2}\)

→ Tốc độ biến thiên của từ trường là: \(\left| {\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = \dfrac{{\left| {{e_c}} \right|}}{S} = \dfrac{{10}}{{0,01}} = 1000\,\left( {T/s} \right)\)

Câu 26 :

Khung dây MNPQ cứng, phẳng, diện tích 50 cm2, gồm 1000 vòng dây. Khung dây được đặt trong từ trường đều MNPQ nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Vecto cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và có chiều như hình vẽ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đường biểu diễn trên hình. Xác định độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung:

  • A
     0,015V       
  • B
     0,03V          
  • C
     0,15V               
  • D
     0,003V

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Suất điện động cảm ứng có giá trị cho bởi: \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Công thức từ thông: \(\Phi  = NBS.\cos \alpha ;\,\,\alpha  = \left( {\overrightarrow n ;\overrightarrow B } \right)\)

Lời giải chi tiết :

Mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ → α = 00

 

Suất điện động xuất hiện trong khung kể từ t = 0 đến t = 0,4s là:

\(\begin{array}{l}{e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = \dfrac{{{\Phi _1} - {\Phi _2}}}{{\Delta t}} = \dfrac{{NS.\cos \left( {{B_1} - {B_2}} \right)}}{{\Delta t}}\\\,\,\,\,\, = \dfrac{{{{1000.50.10}^{ - 4}}.\cos 0.\left( {2,{{4.10}^{ - 3}} - 0} \right)}}{{0,4}} = 0,03V\end{array}\)

Câu 27 :

Từ thông qua một vòng dây dẫn kín là \(\Phi = \frac{{{{2.10}^{ - 2}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( {{\rm{W}}b} \right)\). Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là

  • A
    \(e = 2\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( V \right)\).
  • B
    \(e = 2\sin \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( V \right)\).
  • C
    \(e = 2\cos 100\pi t\,\,\left( V \right)\).
  • D
    \(e = 2\sin 100\pi t\,\,\left( V \right)\).

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Suất điện động cảm ứng: ecu = -Φ’

Lời giải chi tiết :

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là:

\({e_{cu}} = -\Phi ' =  \frac{{{{2.10}^{ - 2}}}}{\pi }.100\pi \sin \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right) = 2\sin \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( V \right)\)

Câu 28 :

Theo định luật Lenxơ, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín xác định theo công thức:

  • A

    \({e_c} = \dfrac{{\Delta B.S}}{{\Delta t}}\)

  • B

    \({e_c} = N\dfrac{{\Delta B.S}}{{\Delta t}}\)

  • C

    \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

  • D

    \({e_c} = \dfrac{{\Delta Q}}{{\Delta t}}\)

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Suất điện động cảm ứng: \({e_c} =  - \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Suất điện động cảm ứng trong mạch được xác định theo công thức: \({e_c} =  - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Câu 29 :

Một cuộn dây dẫn hình vuông có \(100\) vòng dây, cạnh \(a = 10\,\,cm\), đặt cố định trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với mặt khung. Trong khoảng thời gian \(0,05\,\,s\), cho độ lớn của cảm ứng từ tăng đều từ \(0\) đến \(0,5\,\,T\). Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây

  • A

    \(10\,\,\left( V \right)\).

  • B

    \(70,1\,\,\left( V \right)\).

  • C

    \(1,5\,\,\left( V \right)\).

  • D

    \(0,15\,\,\left( V \right)\).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Từ thông: \(\Phi  = NBS\cos \alpha \) với \(\alpha  = \left( {\overrightarrow B ;\overrightarrow n } \right)\)

Suất điện động cảm ứng: \({e_c} =  - \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong vòng dây là:

\(\left| {{e_c}} \right| = \left| { - \dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = \dfrac{{N.\left| {\Delta B} \right|.S}}{{\Delta t}} = \dfrac{{N.\left| {\Delta B} \right|.{a^2}}}{{\Delta t}} = \dfrac{{100.\left| {0,5 - 0} \right|.0,{1^2}}}{{0,05}} = 10\,\,\left( V \right)\)

Câu 30 :

Một thanh dây dẫn dài 20cm chuyển động tịnh tiến trong từ trường đều có B = 5.10-4T. Vec tơ vận tốc của thanh vuông góc với thanh, vuông góc với vec tơ cảm ứng từ và có độ lớn 5m/s. Suất điện động cảm ứng trong thanh là

  • A
    0,05V
  • B
    5mV
  • C
    50mV
  • D
    0,5mV

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Suất điện động cảm ứng: e = Blvsinα

Lời giải chi tiết :

Suất điện động cảm ứng: e = Blvsinα = 5.10-4.0,2.5.sin90 = 5.10-4V = 0,5mV

Câu 31 :

Một khung dây hình vuông cạnh 20cm nằm toàn bộ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gian 1/5s, cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn

  • A
    2,4V
  • B
    1,2V
  • C
    240V
  • D
    240mV

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Từ thông φ = Bscosα

Suất điện động cảm ứng có độ lớn e = Δφ/Δt

Lời giải chi tiết :

Từ thông φ = Bscosα

Suất điện động cảm ứng có độ lớn \(e = \left| { - \frac{{\Delta \varphi }}{{\Delta t}}} \right| = \left| { - \frac{{\Delta BS\cos 0}}{{{\raise0.7ex\hbox{$1$} \!\mathord{\left/

{\vphantom {1 5}}\right.\kern-\nulldelimiterspace}

\!\lower0.7ex\hbox{$5$}}}}} \right| = \frac{{1,2.0,{2^2}}}{{{\raise0.7ex\hbox{$1$} \!\mathord{\left/

{\vphantom {1 5}}\right.\kern-\nulldelimiterspace}

\!\lower0.7ex\hbox{$5$}}}} = 0,24V = 240mV\)

Câu 32 :

Suất điện động cảm ứng là suất điện động

  • A
     được sinh bởi dòng điện cảm ứng.
  • B
     sinh ra dòng điện trong mạch kín.
  • C
     sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
  • D
     được sinh bởi nguồn điện hóa học.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Sử dụng lí thuyết suất điện động cảm ứng

Lời giải chi tiết :

Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín là suất điện động cảm ứng

Câu 33 :

Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1 H, cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều đặn từ 2 A về 0 trong khoảng thời gian là 4 s. Suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống trong khoảng thời gian đó là:

  • A
     0,06 V.
  • B
     0,04 V.
  • C
     0,05 V.
  • D
     0,03 V.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Suất điện động tự cảm: \({e_{tc}} =  - L\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Độ lớn suất điện động tự cảm trong ống dây là:

\(\left| {{e_{tc}}} \right| = L.\left| {\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}} \right| = 0,1.\frac{{\left| {0 - 2} \right|}}{4} = 0,05\,\,\left( V \right)\)

close