Giải sbt vật lí 11 bài (27)

Bài 25 Tự cảm Bài 25 1 trang 63 Sách bài tập Vật Lí 11 Câu nào dưới đây nói về hiện tượng tự cảm là không đúng ? A Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch chứa cuộn cảm khi có sự biến thiên củ[.]

Bài 25: Tự cảm Bài 25.1 trang 63 Sách tập Vật Lí 11: Câu nói tượng tự cảm không ? A Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm có biến thiên dịng điện mạch B Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm đóng mạch ngắt mạch đột ngột C Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm có dịng điện xoay chiều chạy qua mạch D Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm có dịng điện khơng đổi chạy qua mạch Lời giải: Hiện tượng tự cảm tượng cảm ứng từ xảy mạch có dịng điện mà biến thiên từ thơng qua mạch gây biên thiên cường độ dòng điện mạch ⇒ D sai Đáp án D Bài 25.2 trang 64 Sách tập Vật Lí 11: Câu nói suất điện động tự cảm không đúng? A Là suất điện động xuất mạch chứa cuộn cảm đóng mạch ngắt mạch đột ngột B Là suất điện động xuất mạch chứa cuộn cảm, có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dịng điện mạch C Là suất điện động sinh dịng điện khơng đổi mạch kín D Là suất điện động xuất cuộn cảm, có dịng điện xoay chiều chạy qua Lời giải: Suất điện động tự cảm suất điện động sinh dòng điện biến thiên Đáp án C Bài 25.3 trang 64 Sách tập Vật Lí 11: Câu nói hệ số tự cảm ống dây điện không đúng? A Là hệ số đặc trưng cho mức độ tự cảm mạch điện B Là hệ số xác định mối quan hệ suất điện động tự cảm mạch tốc độ biến thiên cường độ dịng điện chạy mạch C Là hệ số tính theo cơng thức: L = i đo đơn vị Henry (H)  D Hệ số tự cảm ống dây điện dài tính theo công thức: N2 L  4.10 S l 7 Lời giải: Hệ số tự cảm L phụ thuộc vào cấu tạo kích thước mạch kín có công thức L  4.107 N2 S l Đáp án C Bài 25.4 trang 64 Sách tập Vật Lí 11: Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,10 H Khi cường độ dịng điện biến thiên 200 A/s, suất điện động tự cảm xuất cuộn cảm có độ lớn A 10V B 20V C 0,10kV D 2,0kV Lời giải: Áp dụng công thức tính suất điện động tự cảm cuộn dây: e tc  L i , t ⇒ Độ lớn suất điện động tự cảm: etc  0,1.200  20V Đáp án B Bài 25.5 trang 64 Sách tập Vật Lí 11: Khi dịng điện cuộn cảm giảm từ 16 A đến A thời gian 10 ms, suất điện động tự cảm cuộn cảm có giá trị trung bình 64 V Độ tự cảm cuộn cảm A 32 mH B 40 mH C 250 mH D 4,0 H Lời giải: Áp dụng cơng thức tính suất điện động tự cảm cuộn dây: e tc  L i , t etc t 64.10.104 ⇒ Hệ số tự cảm: L    40mH i 16 Đáp án B Bài 25.6 trang 65 Sách tập Vật Lí 11: Năng lượng từ trường tích luỹ cuộn cảm có độ tự cảm 2,0 mH có dịng điện cường độ 10 A chạy cuộn cảm A 50.10-3 J B 100 mJ C 1,0 J D 0,10 kJ Lời giải: Năng lượng từ trường: W  Li  0,5.2.103.102  100mJ Đáp án B Bài 25.7 trang 65 Sách tập Vật Lí 11: Ống dây dẫn hình trụ có lõi chân khơng, dài 20 cm, gồm 1000 vịng dây, vịng dây có diện tích 100cm2 a) Tính độ tự cảm ống dây b) Tính độ lớn suất điện động tự cảm xuất ống dây dòng điện chạy qua ống dây tăng từ đến 5,0 A thời gian 0,10 s c) Tính lượng từ trường tích luỹ ống dây cường độ dịng điện chạy qua ống dây đạt tới giá trị 5,0 A Lời giải: N2 S a) Độ tự cảm ống dây dẫn: L  4.10 l 7 10002 100.104  6,2.102 H ⇒ L  4.3,14.10 2 20.10 7 b) Độ lớn suất điện động tự cảm xuất ống dây dẫn etc  L i 50  6,28.102  3,14V t 0,1 c) Năng lượng từ trường tích lũy ống dây dẫn: W  Li2  0,5.6,28.102.52  0,785J Bài 25.8 trang 65 Sách tập Vật Lí 11: Một ống dây đồng hình trụ dài 25 cm gồm nhiều vịng dây quấn sít có điện trở 0,20 Ω Dây đồng có tiết diện 1,0 mm2 điện trở suất 1,7.10-8 Ω.m Xác định : a) Số vòng dây đồng độ tự cảm ống dây đồng b) Từ thơng qua vịng dây đồng lượng từ trường ống dây có dịng điện cường độ 2,5 A chạy ống dây đồng Lời giải: a) Đường kính d dây đồng có tiết diện So = 1,0 mm2 : 4.S0 4.106 d d    1,13mm S0   3,14 Suy số vịng dây đồng quấn ống dây có độ dài l = 25 cm: l 25.102 N   221 vịng dây d 1,13.103 Áp dụng cơng thức điện trở dây dẫn R  l0 S0 ⇒ Độ dài lo tổng cộng N vòng dây đồng quấn ống dây : S0 106 l0  R  0,2  11,76m  1,7.108 ⇒ Chu vi vòng dây: C l0 11,76   0,053m  53mm N 221 ⇒ Đường kính D ống dây: C  d  d  C 53   17mm  3,14 ⇒ Diện tích tiết diện S ống dây: d2 3,14.172 S   227mm2 4 ⇒ Độ tự cảm ống dây đồng tính theo công thức: N2 L  4.10 S l 7 ⇒ L  4.3,14.107 2212 227.106  55,7.106 H 2 25.10 b) Vì từ thơng qua ống dây đồng có trị số Φ = Li, nên từ thông qua vịng dây dịng điện chạy ống dây có cường độ i = I = 2,5 A :  Li 55,7.106.2,5 0     0,63Wb N N 221 Năng lượng từ trường tích luỹ ống dây đồng: Li2 55,7.106.2,52 W   1,74.104 J 2 Đáp số: a) 55,7.10-6 H b) 1,74.10-4 J Bài 25.9* trang 65 Sách tập Vật Lí 11: Một cuộn dây dẫn có độ tự cảm 3,0 H nối với nguồn điện có suất điện động 6,0 V điện trở nhỏ không đáng kể Sau khoảng thời gian tính từ lúc nối cuộn dây dẫn với nguồn điện, cường độ dòng điện chạy cuộn dây dẫn đến giá trị 5,0 A Giả sử cường độ dòng điện tăng theo thời gian Lời giải: Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch: Tổng suất điện động mạch tổng điện trở tồn mạch nhân với cường độ dịng điện mạch E + etc = (R + r)i Vì R + r = , nên ta có: E  L i 0 t Trong khoảng thời gian Δt, cường độ dòng điện i chạy cuộn dây dẫn tăng dần từ giá trị I0 = đến I = 5,0 A, tức : Δi = I – I0 = I Từ ta suy ra: t  L I   2,5s E Đáp số: 2,5s Bài 25.10* trang 65 Sách tập Vật Lí 11: Một mạch điện gồm nguồn điện có suất điện động 90 V điện trở không đáng kể mắc nối tiếp với cuộn dây dẫn có độ tự cảm 50 mH điện trở 20Ω Xác định tốc độ biến thiên cường độ dòng điện chạy mạch thời điểm: a) Khi dịng điện i mạch có cường độ Io = b) Khi dịng điện i mạch có cường độ I = 2,0 A Lời giải: Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch: E + etc = (R + r)i Vì r = nên ta có E L i  Ri t Từ suy tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch: a) Khi i = I0 = 0: b) Khi i = I = 2A: Đáp số: a) 1,8.103 A/s b) 103 A/s i E 90    1,8.103 A / s 3 t L 50.10 i E  RI 90  20.2    103 A / s 3 t L 50.10 ... thức: N2 L  4.10 S l 7 Lời giải: Hệ số tự cảm L phụ thuộc vào cấu tạo kích thước mạch kín có cơng thức L  4.107 N2 S l Đáp án C Bài 25.4 trang 64 Sách tập Vật Lí 11: Một cuộn cảm có độ tự cảm... 2,0kV Lời giải: Áp dụng cơng thức tính suất điện động tự cảm cuộn dây: e tc  L i , t ⇒ Độ lớn suất điện động tự cảm: etc  0,1.200  20V Đáp án B Bài 25.5 trang 64 Sách tập Vật Lí 11: Khi... 4,0 H Lời giải: Áp dụng cơng thức tính suất điện động tự cảm cuộn dây: e tc  L i , t etc t 64.10.104 ⇒ Hệ số tự cảm: L    40mH i 16 Đáp án B Bài 25.6 trang 65 Sách tập Vật Lí 11: Năng