Phương pháp giải các bài tập vật lý về hiện tượng cảm ứng điện từ trong chương trình vật lý thpt

MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài II Nhiệm vụ đề tài III Phƣơng pháp nghiên cứu IV Cách thức nghiên cứu V Bố cục NỘI DUNG CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT: CHƢƠNG II: PHÂN LOẠI BÀI TẬP II.1 Dạng 1: tập xác định chiều dòng điện cảm ứng II.1.1 Phƣơng pháp giải II.1.2 Bài tập tự luận củng cố II.1.3 Bài tập trắc nghiệm II.2 Dạng 2: tập xác định suất điện động cƣờng độcủa dòng điện cảm ứng 11 II.2.1 Phƣơng pháp giải 11 II.2.3 Bài tập tự luận củng cố 15 II.2.3 Bài tập trắc nghiệm 19 II.3 Dạng 3: tập mạch điện có suất điện động tạo đoạn dây dẫn chuyển động từ trƣờng 23 II.3.1 Phƣơng pháp giải 23 II.3.3 Bài tập tự luận củng cố 29 II 3.3 Bài tập trắc nghiệm 32 II.4 Dạng 4: tập tƣợng tự cảm 47 II.4.1 Phƣơng pháp giải tập 47 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Trong trình dạy học mơn Vật lý, tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt Hiện để thực tốt chƣơng trình giáo khoa dạy học theo phƣơng pháp đổi có hiệu việc hƣớng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phƣơng pháp làm tốt tập góp phần không nhỏ vào việc thực thành công mục tiêu giảng dạy nhƣ kiểm tra xác mức độ hiểu kiến thức học sinh Từ học phần khơng thể thiếu Vật lý Trong chƣơng trình THPT, từ học đƣợc giảng dạy Vật lý lớp 11 Thứ nhất, từ học phần kiến thức khó mang tính trừu tƣợng cao với nhiều quy tắc suy luận gây cảm giác mơ hồ cho ngƣời học, điều dễ nhận thấy giảng dạy chƣơng “Cảm ứng điện từ” Thứ hai, lƣợng kiến thức từ học ngày đƣợc sử dụng nhiều kỳ thi tuyển sinh vào trƣờng Đại học Cao đẳng, điều khiến ngƣời dạy ngƣời học khơng có hứng thú với việc tìm tịi tiếp thu kiến thức Để phần giúp học sinh công việc giảng dạy sau cảm thấy dễ dàng tiếp nhận kiến thức từ học, đặc biệt tƣợng cảm ứng điện từ, em xin chọn nghiên cứu đề tài: “ Phƣơng pháp giải tập vật lý tƣợng cảm ứng điện từ trƣơng trình vật lý THPT’’ Với đề tài em hi vọng làm cho ngƣời học thấy logic, rõ ràng thú vị tƣợng cảm ứng điện từ qua hệ thống tập II Nhiệm vụ đề tài - Hệ thống hóa kiến thức,giúp cho việc có nhìn khái quát tƣợng cảm ứng điện từ Từ hiểu rõ chất tƣợng trƣờng hợp cụ thể qua tình mà tập đƣa định hƣớng đƣợc cách giải nhanh chóng - Phân dạng đƣợc tập theo chủ đề III Phƣơng pháp nghiên cứu Khi xác định đƣợc vấn đề nhiệm vụ nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp sau: - Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Phƣơng pháp thống kê, tổng hợp, so sánh IV Cách thức nghiên cứu - Xử lý tài liệu giáo khoa tài liệu tham khảo Sƣu tập thí nghiệm tƣợng cảm ứng điện từ mà tập đề cập đến - Hệ thống hóa tài liệu đƣa vào giảng dạy V Bố cục Bài luận văn có 63 trang bao gồm phần, cụ thể nhƣ sau: Phần I: Mở đầu: Bao giồm nội dung sau: + Lý chọn đề tài + Nhiệm vụ đề tài + Phƣơng pháp nghiên cứu + Cách thức nghiên cứu + Bố cục Phần II: Nội dung: Bao giồm nội dung sau: + Tóm tắt lý thuyết + Phân loại dạng tập + Bài tập vận dụng Phần III: Kết luận Phần IV: Tài liệu tham khảo NỘI DUNG CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT: * Từ thơng Φ qua diện tích S đặt từ trƣờng thức đƣợc tính cơng : Trong đó: B cảm ứng từ từ trƣờng (T); S tiết diện khung dây (m2 ); góc hợp đƣờng sức từ pháp tuyến mặt phẳng khung dây từ thông (Wb) * Hiện tƣợng cảm ứng điện từ : - Điều kiện: Khi có biến thên từ thơng qua diện tích giới hạn mạch điện kín mạch xuất dòng điện cảm ứng - Định luật Len-xơ: Dịng điện cảm ứng có chiều cho từ trƣờng sinh chống lại biến thiên từ thơng sinh * Định luật Faraday cảm ứng điện từ : Độ lớn suất điện động cảm ứng mạch điện tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch * Biểu thức: Trong đó: ΔΦ độ biến thiên từ thông thời gian Δt suất điện động cảm ứng khung dây * Suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây chuyển động từ trƣờng : Trong đó: B cảm ứng từ từ trƣờng (T); llà chiều dài đoạn dây (m); v tốc độ chuyển động đoạn dây (m/s); * Quy tắc bàn tay phải : Đặt bàn tay phải hứng đƣờng sức từ, ngón choãi 90o hƣớng theo chiều chuyển động đoạn dây, đoạn dây dẫn đóng vai trị nhƣ nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chiều từ cực âm sang cực dƣơng nguồn điện * Độ tự cảm ống dây : Trong đó: I cƣờng độ dịng điện chạy ống dây (A) Φ từ thông qua tiết diện ống dây (Wb) L hệ số tự cảm (H) * Suất điện động tự cảm : * Năng lƣợng từ trƣờng ống dây : CHƢƠNG II: PHÂN LOẠI BÀI TẬP Hệ thống tập phần gồm dạng sau: II.1 Dạng 1: tập xác định chiều dòng điện cảm ứng II.1.1 Phƣơng pháp giải * Áp dụng định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng : cảm ứng từ từ trƣờng ban đầu Gọi: cảm ứng từ từ trƣờng dòng điện cảm ứng sinh Nếu tăng cảm ứng từ ngƣợc chiều với chiều cảm ứng từ Nếu giảm cảm ứng từ chiều với chiều cảm ứng từ * Các bƣớc xác dịnh chiều dòng điện cảm ứng : - Xác định chiều từ trƣờng ban đầu - Xét từ thông (số đƣờng sức từ) qua tiết diện khung dây tăng hay giảm - Dựa vào định luật Len-xơ để xác định chiều - Áp dụng quy tắc đinh ốc để xác định chiều dịng điện cảm ứng Ví dụ 1: Cho hệ thống nhƣ hình vẽ: Nam châm chuyển động lên phía theo phƣơng thẳng đứng, xác định chiều dòng điện cảm ứng vòng dây Dƣới tác dụng lực từ, vịng dây chuyển động theo chiều nào? Giải: - Từ trƣờng nam châm sinh qua vịng dây tạo từ thơng qua vịng dây - Khi nam châm xa vòng dây, số đƣờng sức qua tiết diện vòng dây giảm Do đó, từ thơng qua vịng dây có độ lớn giảm dần vòng dây xuất dòng điện cảm ứng - Áp dụng định luật Len-xơ ta thấy ứng từ sinh từ trƣờng có cảm chiều với - Theo quy tắc đinh ốc, ta suy địng điện có chiều nhƣ hình vẽ - Dịng điện cảm ứng khiến vịng dây có tác dụng nhƣ nam châm mà mặt mặt Nam, mặt dƣới mặt Bắc Do đó, vịng dây bị nam châm hút Vậy vịng dây chuyển động lên phía Xác định chiều dịng điện cảm ứng Ví dụ 2: xuất mạch điện kín ABCD nằm ngang chạy C khung dây dịch chuyển phía N cuộn dây Giải: -Cảm ứng từ lòng ống dây xuống qua vịng dây -Con chạy C qua bên đầu N I giảm → giảm→ từ thơng gửi qua vịng dây giảm →xuất dịng điện vịng dây có chiều cho cảm ứng từ sinh chiều với (để chống lại giảm ) tức giảm qua vòng đây→ mặt vịng dây mặt Nam → nhì thấy chiều kim đồng hồ tức theo chiều BADC II.1.2 Bài tập tự luận củng cố Bài M P Một thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ hình vẽ Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng mạch C A C R G chạy biến trở xuống N Q Đáp số:dòng ện cảm ứng có chiềuthuận kim đồng hồ từM Bài từ Một nam châm đƣa lại gần vòng dây nhƣ hình vẽ Hỏi dịng điện cảm ứng vịng dây có chiều S N nhƣ nàovà vịng dây chuyển động phía nào? Đáp số: dịng điện cảm ứng có chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ vịng dây chuyển động lại gần nam châm Bài Một vòng dây kim loại treo sợi dây mảnh song song với mặt cắt cuộn dây Cuộn dây đƣợc mắc vào mạch điện nhƣ hình vẽ Khi khóa K đóng vịng kim loại xuất dịng điện cảm ứng có chiều nhƣ vịng kim loại chuyển động sao? K II.1.3 Bài tập trắc nghiệm Câu 1:Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho nam châm dịch chuyển lại gần xa vòng dây kín: I I S N v c N v v S N v S N c S N I Icƣ ƣ ƣ B A C c D =0 ƣ Câu 2: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho vòng dây dịch chuyển lại gần xa nam châm: v Ic Ic N S N S ƣ A N S ƣ 00 v v v N S Ic C B Icƣ= D ƣ Câu 3: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng nam châm đặt thẳng đứng tâm vòng dây bàn bị đổ: v A v N S B Ic v N C S Ic v S D N Ic S N Icƣ =0 ƣ ƣ ƣ vẽ sau xác định Câu 4: Hình chiều dịng điện cảm ứng cho nam châm vòng dây dịch chuyển, với v1> v2 : I I S N v S N A ƣ B I 1 ƣ C v S N c c v v v2 v2 v2 v2 c ƣ S N Icƣ D Câu 5: Xác định chiều dòng điện cảm ứng vòng dây nhìn vào mặt trƣờng hợp cho nam châm rơi thẳng đứng xuyên qua tâm vòng dây giữ cố định nhƣ hình vẽ: A Lúc đầu dịng điện kim đồng hồ, nam châm xuyên qua đổi chiều ngƣợc kim đồng hồ B Lúc đầu dòng điện ngƣợc kim đồng hồ, nam châm xuyên qua đổi chiều kim đồng hồ C Khơng có dịng điện cảm ứng vòng dây D Dòng điện cảm ứng kim đồng hồ Câu 6: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng từ trƣờng đều: cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc B B v A B Ic ƣ v v v C Ic ƣ D Ic B ƣ Icƣ = B Câu 7: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc từ trƣờng đều: v v B A B Ic v B Ic ƣ ƣ B C B v D Icƣ = Ic ƣ Câu 8: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng: B I A v Ic B ƣ giảm R I v Ic ƣ C tăng Ic A ƣ D Ic vịng dây cố định ƣ Câu 9: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng: A Ic ƣ A A Ic A C ƣ B N Ic DS ƣ Icƣ= A R R R v R tăng giảm giảm tăng Câu 10: Tƣơng tác khung dây ống dây hình vẽ bên cho khung dây dịch chuyển xa ống dây là: A đẩy v A B hút C Ban đầu hút nhau, đến gần đẩy D khơng tƣơng tác Câu 11: Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt sát dịng điện thẳng, cạnh MQ trùng với dòng điện thẳng nhƣ hình vẽ Hỏi khung dây có dòng điện cảm ứng: A khung quay quanh cạnh MQ B khung quay quanh cạnh MN C khung quay quanh cạnh PQ D khung quay quanh cạnh NP I M N Q P Câu 12: Chọn câu sai? Cho khung dây quay quanh trục đặt từ trƣờng nam châm, thời điểm t, mặt phẳng khung dây vng góc với đƣờng sức từ, vị trí đó: A Lực từ khơng làm quay khung B Moment lực từ tác dụng lên khung cực đại C Moment lực từ tác dụng lên khung không A Đổi chiều lần B Đổi chiều hai lần C Không đổi chiều D Luôn dƣơng Câu 38:Khi mạch kín phẳng quay xung quanh trục nằm mặt phẳng chứa mạch từ trƣờng suất điện động cảm ứng đổi chiều lần A vòng quay B vòng quay C vòng quay D Vịng quay Câu 39:Một hình vng cạnh 5cm đặt từ trƣờng có cảm ứng từ Từ thơng qua hình vng Góc hợp vecto cảm ứng từ vecto pháp tuyến với hình vng là: A B C D Câu 40:Một khung dây phẳng đặt từ trƣờng phẳng khung dây hợp với tích góc Mặt Khung dây giới hạn diện Từ thơng qua diện tích S là: A B C D Câu 41:Một nửa mặt bán cầu đƣờng kính 2R đặt từ trƣờng có song song với trục đối xứng bán cầu Từ thông qua mặt bán cầu là: A B C D Câu 42:Một vịng dây phẳng diện tích S đặt từ trƣờng Mặt phẳng khung dây hợp với góc Từ thơng qua vịng dây Diện tích vịng dây là: A B C D Câu 43:Một cuộn dây có 1000 vịng, diện tích vòng Trong thời gian đặt từ trƣờng song với trục cuộn dây Độ biến thiên từ thông là: 42 , cảm ứng từ song A B C D Câu 44:Một khung dây có 500 vịng, diện tích vịng từ trƣờng cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung góc xuyên qua khung dây , dặt Từ thông Cảm ứng từ có độ lớn: A B C D Câu 45:Một ống dây dẫn dài gồm N = 1000 vòng dây, vịng bán kính , điện trở suất R = 5cm, dây dẫn có diện tích Ống dây đƣợc đặt từ trƣờng đều, vecto song song với trục hình trụ có độ lớn tăng theo thời gian Nếu nối hai đầu ống dây vào tụ , lƣợng tụ là: A B C D Câu 46:Một ống dây dẫn dài gồm N = 1000 vòng dây, vịng bán kính , điện trở suất R = 5cm, dây dẫn có diện tích Ống dây đƣợc đặt từ trƣờng đều, vecto lớn tăng theo thời gian song song với trục hình trụ có độ Nếu nối hai đầu ống dây vào tụ Nếu nối đoản mạch hay đầu ống dây, công suất tỏa nhiệt ống dây là: A B C D Câu 47:Trong yếu tố sau: I Cảm ứng từ II Vận tốc chuyển động III Chiều dài IV Bản chất kim loại làm dẫn 43 Suất điện động cảm ứng dẫn chuyển động tịnh tiến với vận tốc không đổi từ trƣờng phụ thuộc vào yếu tố nào? A I, II, III, IV B I, II, IIIC I, II, IV D II, III, IV Câu 48:Khi dẫn chuyển động từ trƣờng suất điện động cảm ứng xuất có biểu thức: A với B với góc hợp góc hợp với với C với góc hợp với D với góc hợp với Câu 49: Một dẫn điện dài 20cm tịnh tiến từ trƣờng đều, cảm ứng từ Vecto vận tốc vng góc với vecto cảm ứng từ có độ lớn 5m/s Suất điện động cảm ứng có giá trị là: A B C D Câu 50:Một dẫn điện dài 50cm chuyển động từ trƣờng đều, vecto vận tốc vng góc với hợp thành với , vecto vng góc với , suất điện động cảm ứng xuất góc có độ lớn 0,2V Cảm ứng từ trƣờng là: A B C D Câu 51: Một dẫn điện dài l chuyển động từ trƣờng có cảm ứng từ Vector vng góc với có độ lớn 5m/s góc với hợp thành với góc vng Hiệu điện hai đầu 0,2V Chiều dài l là: A B C D Câu 52: Một vịng dây phẳng có diện tích giới hạn trƣờng đều, cảm ứng từ đặt từ vng góc với mặt phẳng vịng dây Vector cảm ứng từ đột ngột đổi hƣớng ngƣợc lại, đổi hƣớng diễn thời gian Suất điện động xuất khung có độ lớn là: 44 A B C D Câu 53: Một dẫn điện MN dài 80cm chuyển động tịnh tiến từ trƣờng Vector vng góc với thanh, vector cảm ứng từ với hợp thành với góc Cho biết vng góc , Suất điện động cảm ứng 0,012V Vận tốc chuyển động là: A B C D Câu 54:Một dẫn điện MN dài 80cm chuyển động tịnh tiến từ trƣờng Vector vng góc với thanh, vector cảm ứng từ với hợp thành với góc Cho biết vng góc , Suất điện động cảm ứng 0,012V.Khi kết nối hai đầu MN với điện trở cƣờng độ dịng điện qua là: A B C D Câu 55: Hai thamh kim loại đặt nằm ngang song song với nhau, , có điện trở không đáng kể đƣợc đặt từ trƣờng có cáchnhau cảm ứng từ vng góc với mặt phẳng chứa hai thanh, hai đầu nối với nguồn điện Một đoạn dây thẳng có điện trở đặt vng góc với hai trƣợt hai tác dụng lực từ với vận tốc Lực từ tác dụng lên dây dẫn là: A B C D Câu 56: Hai thamh kim loại đặt nằm ngang song song với nhau, cách , có điện trở khơng đáng kể đƣợc đặt từ trƣờng có cảm ứng vng góc với mặt phẳng chứa hai thanh, hai đầu nối từ với nguồn điện Một đoạn dây thẳng có điện trở đặt vng góc với hai trƣợt hai tác dụng lực từ với vận tốc Công suất làm đoạn dây dẫn chuyển động là: A B C 45 D Câu 57: Hai thamh kim loại đặt nằm ngang song song với nhau, cách , có điện trở khơng đáng kể đƣợc đặt từ trƣờng có cảm ứng vng góc với mặt phẳng chứa hai thanh, hai đầu nối từ với nguồn điện Một đoạn dây thẳng có điện trở đặt vng góc với hai trƣợt hai tác dụng lực từ với vận tốc Công suất tỏa nhiệt dây dẫn là: A B C D Câu 58: Dịng điện Fu-cơ là: A dịng điện chạy khối vật dẫn B dòng điện cảm ứng sinh mạch kín từ thơng qua mạchbiến thiên C dòng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn khối vật dẫn chuyển động từ trƣờng D dòng điện xuất kim loại nối kim loại vớihai cực nguồn điện Câu 59: Chọn câu sai Dịng điện Fu-cơ là: A gây hiệu ứng tỏa nhiệt B động điện chống lại quay động làm giảm công suất động C cơng tơ điện có tác dụng làm cho đĩa ngừng quay nhanhchóng ngắt động điện D dịng điện có hại Câu 60: Chọn câu sai A Hiện tƣợng suất dòng điện Fu-cô thực chất tƣợng cảm ứng điện từ B Chiều dịng điện Fu-cơ củng đƣợc xác định định luật Len-xơ C Dịng điện Fu-cơ lõi sắt máy biến dịng điện cóhại 46 D Dịng điện Fu-cơ có tính chất xốy đƣợc sinh điện trƣờng biến thiên ĐÁP ÁN 1-B 9-A 17-D 25-D 33-A 41-A 49-C 57-C 2-A 10-B 18-A 26-B 34-C 42-B 50-D 58-C 3-D 11-B 19-D 27-C 35-C 43-B 51-A 59-D 4-A 12-C 20-B 28-A 36-B 44-D 52-C 60-D 5-A 13-B 21-C 29-C 37-B 45-D 53-C 6-D 14-C 22-D 30-B 38-C 46-A 54-B 7-B 15-C 23-A 31-C 39-A 47-B 55-A 8-A 16-C 24-B 32-B 40-B 48-D 56-B II.4 Dạng 4: tập tƣợng tự cảm II.4.1 Phƣơng pháp giải tập - Áp dụng công thức lien quan đến tƣợng tự cảm: Độ tự cảm, suất điện động tự cảm, lƣợng từ trƣờng - Kết hợp với công thức định luật dịng điện khơng đổi để thực tính tốn Ví dụ 1: Xét trƣờng hợp ống dây có lõi vật liệu sắt có độ từ thẩm Chứng minh độ tự cảm ống dây đặt khơng khí, khơng có lõi là: Trong đó: N số vịng dây, S diện tích tiết diện ống dây, l chiều dài ống dây Áp dụng số với l = 10π (cm); N = 1000 vịng; S = 20cm2 Tính L Giải: - Khi có dịng điện cƣờng độ I qua ống dây, cảm ứng từ xuất ống dây có độ lớn là: - Từ thơng qua ống dây là: 47 - Khi cƣờng độ dòng điện qua ống dây biến thiên, ống dây xuất suất điện động tự cảm có độ lớn: - Ta lại có: (2) Từ (1) (2) ta đƣợc: Áp dụng tính tốn, ta đƣợc: Ví dụ 2: Tính lƣợng từ trƣờng xơlênơit có độ tự cảm L = 0,008H dòng điện cƣờng độ I = 2A qua Giải: Năng lƣợng từ trƣờng: Ví dụ 3: Trong lúc đóng khóa K, dịng điện biến thiên 50 A/s suất điện động tự cảm xuất ống dây 0,2V Biết ống dây có 500 vịng dây Khi có dịng điện I=5A chạy qua ống dây đó, tính: a Từ thơng gói qua ống dây vòng dây b Năng lƣợng từ trƣờng ống dây.` Giải: Suất điện động tự cảm: Với: Ta đƣợc: a Từ thông qua ống dây: 48 Từ thông qua vịng dây: b Năng lƣợng từ trƣờng: Ví dụ 4: Một ống dây điện có lõi vật liệu sắt từ có độ từ thẩm , cảm ứng từ bên ống dây B Tính mật độ lƣợng từ trƣờng ống dây (đó lƣợng đơn vị thể tích).Với Giải: Năng lƣợng từ trƣờng ống dây: Với thể tích ống dây nên: Mật độ lƣợng từ trƣờng: Mà Nên: Áp dụng số ta đƣợc: 49 II.4.2 Bài tập tự luận củng cố Bài Tính độ tự cảm ống dây biết sau thời gian Δt = 0,01s dòng điện mạch tăng từ 1A đến 2,5A suất điện động tự cảm 30V Đáp số: L=0,2H Bài Ống dây có chiều dài l = 31,4cm, gồm N = 1000 vịng, diện tích vịng dây S = 10cm2, có dịng I = 2A qua a) Tính từ thơng qua vịng dây b) Tính suất điện động tự cảm xơlênơit ngắt dòng điện thời gian Δt = 0,1s Từ suy độ tự cảm cuộn dây c) Giải lại tốn xơlênơit có lõi, độ từ thẩm lõi μ = 500 Đáp số: a) Bài 3: Wb; b)0,08V; 0,004H; c) Tăng 500 lần Cho ống dây có độ tự cảm L = 0,05H Cƣờng độ dòng điện I ống dây biến thiên đặn theo thời gian theo biểu thức: I = 0, 04 (5 – t), I tính A, t tính s Tính suất điện động tự cảm xuất ống dây Đáp số: etc=0,02V Bài 4: Một ống dây dài 50cm, có 2000 vịng dây.Diện tích mặt cắt ống dây 25cm2.Tính độ tự cảm ống dây Giả thiết từ trƣờng ống dây từ trƣờng Đáp số: L Bài 5: 5.10-3H Cho ống dây dài, có độ tự cảm L = 0,5H, điện trở R = 2Ω Khi cho dịng điện có cƣờng độ I chạy qua ống dây lƣợng từ trƣờng ống dây W = 100J a) Tính cƣờng độ dịng điện I b) Tính cơng suất nhiệt Đáp số: a) I=20A; b) P =800W Bài 6: Ống dây có chiều dài l = 31,4cm, gồm N = 100 vòng, diện tích vịng dây S = 20cm2, có dịng I = 2A qua a) Tính từ thơng qua vịng dây 50 b) Tính suất điện động tự cảm xơlênơit ngắt dịng điện thời gian Δt = 0,1s Từ suy độ tự cảm cuộn dây Đáp số: a) Bài 7: = 1,6.10 -5 Wb ; b) e = 0,16V ; L = 0,008H Một ống dây dài 50cm, có 2500 vịng dây Đ ƣờng kính ống dây 2cm Cho dịng điện biến đổi theo thời gian chạy qua ống dây Sau thời gian 0,01s dòng điện tăng từ đến 1,5A Tính độ tự cảm ống dây? Đáp số: etc=0,74V Bài 8: Tính độ tự cảm ống dây dài 30cm, đƣờng kính 2cm, có 1000 vịng dây Cho biết khoảng thời gian 0,01s cƣờng độ dòng điện chạy qua ống dây giảm đặn từ 1,5A đến Tính suất điện động cảm ứng ống dây Đáp số: L Bài 9: 2,96.10 -3H 3.10-3H ; e = 0,45V Dịng điện qua ống dây khơng có lõi sắt biến đổi theo thời gian.Trong thời gian 0,01s cƣờng độ dòng điện tăng từ i1=1A đến i2=2A,suất điện động tự cảm ống dây etc=20V.Hỏi hệ số tự cảm ống dây độ biến thiên lƣợng từ trƣờng ống dây Đáp số: L=0,2H; W=0,3J Bài 10: Một từ trƣờng 0,05 T hƣớng lên thẳng đứng Một kim loại dài 60 cm, nhìn từ xuống, quay theo chiều kim đồng hồ mặt phẳng nằm ngang quanh đầu với tần số 100Hz Hiệu điện hai đầu bao nhiêu? Đáp số: 5,65 V II.3.3 Bài tập trắc nghiệm Câu 1:Phát biểu sau không đúng? A Hiện tƣợng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dịng điện mạch gây gọi tƣợng tựcảm B Suất điện động đƣợc sinh tƣợng tự cảm gọi suất điện động tựcảm 51 C Hiện tƣợng tự cảm trƣờng hợp đặc biệt tƣợng cảm ứng điệntừ D Suất điện động cảm ứng suất điện động tựcảm Câu 2:Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1(H), cƣờng độ dòng điện qua ống dây giảm đặn từ (A) khoảng thời gian (s) Suất điện động tự cảm xuất ống khoảng thời gian là: A.0,03(V) B.0,04(V) C.0,05(V) D 0,06(V) Câu 3:Một ống dây dài 40 (cm) có tất 800 vịng dây Diện tích tiết diện ngang ống dây 10 (cm2), ống dây đƣợc nối với nguồn điện, cƣờng độ dòng điện qua ống dây tăng từ đến (A) Nguồn điện cung cấp cho ống dây lƣợng là: A.160,8(J) B.321,6(J) C.0,016(J) D 0,032(J) Câu 4:Một mạch điện có dịng điện chạy qua biến đổi theo thời gian biểu diễn nhƣ đồthị hình vẽ bên Gọi suất điện động tự cảm mạch khoảng thời gian từ đến 1s , từ 1s đến 3s A B C thì: D Câu 5: Chọn câu sai? Suất điện động tự cảm cố giá trị lớn A độ tự cảm ống dây lớn B cƣờng độ dòng điện qua ống dây lớn C dòng điện giảm nhanh D dòng điện tăng nhanh Câu 6: Chọn câu sai? Hệ số tự cảm ống dây A phụ thuộc vào cấu tạo kích thƣớc ống dây B có dơn vị henry (H) C đƣợc tính cơng thức D lớn số vịng dây ống dây nhiều 52 Câu 7:Trong yếu tố sau: I Độ tự cảm mạch II Điện trở mạch III Chiều dài IV Tốc độ biến thiên cƣờng độ dòng điện Suất điện động tự cảm xuất mạch kín phụ thuộc vào yếu tố nào? A I, II, IIIB I, IIIC I, IID II, III Câu 8: Chọn câu A Trong tƣợng tự cảm, suất điện động cảm ứng mạch biến thiên từ thơng mạch gây B Suất điện động tự cảm phụ thuộc vào tốc độ biến thiên cƣờng độ dòng điện C Suất điện động tự cảm phụ thuộc vào độ tự cảm mạch D Cả A, B, C Câu 9: Một ống dây chiều dài 50cm, tiết diện ngang ống dây 10 , ống dây ngƣời ta quấn 100 vòng Hệ số tự cảm ống dây là: A B C D Câu 10: Một ống dây có hệ số tự cảm L = 30mH, dịng điện biến thiên đặn 150A/s suất điện động tự cảm xuất có giá trị A 4,5V B 0,45V C 0,045V D 0.05V Câu 11: Một ống dây có hệ số tự cảm 100mH, có dịng điện chạy qua ống dây có lƣợng 0,05J Cƣờng độ dòng điện qua ống dây giảm đặn từ (A) khoảng thời gian (s) Suất điện động tự cảm xuất ống khoảng thời gian là: B C D 53 Câu 11: Một ống dây có độ tự cảm 0,4H, khoảng thời gian 0,04s, suất điện động tự cảm xuất ống dây 50V, độ biến thiên cƣờng độ dòng điện khoảng thời gian là: B C D Bài 12: Dòng điện ống dây phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức i = 0, (10 – t), i tính A, t tính s Ống dây có hệ số tự cảm L = 5mH Tính suất điện động tự cảm xuất ống dây là: A 1VB 2VC 0,02VD 0,01V Câu 13: Chọn câu sai? Năng lƣợng từ trƣờng ống dây A tỉ lệ với độ tự cảm ống dây B tỉ lệ với cƣờng độ dòng điện C tỉ lệ với bình phƣơng cƣờng độ dịng điện D có giá trị Bài 14: Một ống dây có độ tự cảm L = 0,5H, điện trở R = 2Ω Năng lƣợng tích lũy ống dây 100J Dịng điện qua ống dây có cƣờng độ B C .D Bài 15:Một ống dây có độ tự cảm L = 0,5H, điện trở R = 2Ω Năng lƣợng tích lũy ống dây 100J Cơng suất tỏa nhiệt ống dây A B C D Bài 16: Một cuộn dây tự cảm L = 50mH, điện trở R = 20Ω nối vào nguồn điện , Tốc độ biến thiên dòng điện i thời điểm A B C D Câu 17: Chọn phƣơng án sai? Hai cuộn cảm khác có độ tự cảm Dịng điện hai cuộn cảm có tốc độ tăng nhƣ Tại thời điểm đó, cơng suất tiêu thụ hai cuộn Tại thời điểm đó, cƣờng độ dịng điện, 54 suất điện động tự cảm lƣợng tích lũy cuộn thứ có giá trị tƣơng ứng Các giá trị tƣơng ứng cuộn cảm thứ thời điểm Ta có A B D C ĐÁP ÁN 1-D 9-A 17-C 2-D 10-A 3-C 11-C 4-C 12-D 5-B 13-B 6-C 14-C 7-B 15-B 8-D 16-D KẾT LUẬN Bằng việc sử dụng phƣơng pháp phân tích tổng hợp tìm hiểu kiến thức khóa luận thu đƣợc số kết sau đây: Thứ khóa luận tóm tắt cách tổng quát kiến thức tƣợng cảm ứng điện từ Thứ hai khóa luận phân loại dạng tập tƣợng cảm ứng điện từ cách có hệ thống Thứ ba khóa luận đƣa đƣợc hệ thống tập tự luận có lời giải trắc nghiệm theo dạng chủ đề từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp nhằm giúp phát triển tƣ học sinh từ thấp đến cao khả tự học học sinh Thông qua khóa luận tơi mong muốn tài liệu tham khảo hữu ích cho hoc sinh trình học cho giáo viên trình giảng dạy Mặc dù cố gắng nghiên cứu tìm tịi nhƣng chắn khơng tránh khỏi thiếusót ngồi ý muốn, mong đƣợc phê bình góp ý thầy để đề tài đƣợc hoàn thiện 55 Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Vật lí 11 Nhà xuất Giáo dục Sách giáo viên vật lí 11 Nhà xuất Giáo dục Sách giáo viên vật lí 11 nâng cao Nhà xuất Giáo dục Bùi Quang Hân.Giải toán vật lý lớp 11 Nhà xuất Giáo dục David Halliday.Cơ sở vật lý Tập 3,4 Vũ Thanh Khiết.Bài tập Vật lý nâng cao 56