Bài 43. Bài tập về cảm ứng điện từ

BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1. MỤC TIÊU 1.1. Kiến thức: -Luyện tập việc vận dụng đònh luật Len xơ (Xác dònh chiều dong điện cảm ứng trong mạch điện kín ) và viêïc vận dụng quy tắc bàn tay trái (xác đònh chiều dòng điện cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động ) - Luyện tập việc vận dụng đònh luật Fârday - Tạp vận dụng công thức xác đònh năng lượng điện trường 1.2. Kĩ năng: - Giải thích sự tồn tại xuất hiện dòng điện cảm ứng và suất điện động cảm ứng - kỹ năng giải bài tạp về cảm ứng đện từ, tìm suất điện động cảm ứng, chiều dòng điện cảm ứng 2. CHUẨN BỊ 2.1. Giáo viên: a. Kiến thức và đồ dùng dạy học Một số bài tập trong SK b. Chuẩn bị một số phiếu học tập c. Dự kiến ghi bảng 2.2. Học sinh: - Ơn lại những kiến đã học 3. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC Hoạt động 1 ( phút): Ổn định tổ chức. kiểm tra bài cũ. Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Báo cáo tình hình lớp. - Trình bày câu trả lời. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Nắm tình hình lớp. - Nêu câu hỏi về năng lượng từ trường - Nhận xét câu trả lời của HS và cho điểm Hoạt động 2 ( phút): Tóm tắt kiến thức cơ bản Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Tóm tắt kiến thức - Nhận xét cách trình bày của bạn. - Trả lời C 1 . - u cầu các học sinh tóm tắt kiến thức sau - Khi nào xuất hiện dòng điện hay xuất điện động cảm ứng - quy tắc bàn tay phải ? - Côn thức tính suất điện động cảm ứng ,suất điện động tự cảm - Nhận xét Hoạt động 3 ( phút): Phần 2 :Năng lượng từ trường Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Đọc SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu các đại lượng đã cho trong bài - Tìm hiểu đầu bài và với các kiến thức có liên quan. - Liệt kê các kiến thức có liên quan - Từ đầu bài và các kién thức đã học lập phương án giải - Giải bài tập - Nhâïn xét bài giảiû của bạn - u cầu HS đọc phần 2.a SGK, - Tìm hiểu cơng thức tính năng lượng từ trường - u cầu HS đọc bài tập 1 - Gợi ý tóm tắt đề bài - - Đọc SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu các đại lượng đã cho trong bài - Tìm hiểu đầu bài và với các kiến thức có liên quan. - Liệt kê các kiến thức có liên quan - Từ đầu bài và các kién thức đã học lập phương án giải - Giải bài tập - Nhâïn xét bài giảiû của bạn - Đọc SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu các đại lượng đã cho trong bài - Tìm hiểu đầu bài và với các kiến thức có liên quan. - Liệt kê các kiến thức có liên quan - Từ đầu bài và các kién thức đã học lập phương án giải Hướng dẫn phương án giải - Yêu cầu hs trình bày kết quả - Nhận xét bài làm của hs - Yêu cầu hs dọc bài tập 2 Hướng dẫn phương án giải - Yêu cầu hs trình bày kết quả - Nhận xét bài làm của hs - Gợi ý tóm tắt đề bài Hướng dẫn phương án giải - Yêu cầu hs trình bày kết quả - Nhận xét bài làm của hs - Giải bài tập - Nhâïn xét bài giảiû của bạn Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố, trong bài Hoạt động 5 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau - Giao các câu hỏi và bài tập trong SGK. - u câu : HS chuẩn bị bài sau. 4. RÚT KINH NGHIỆM Kính chào quý thầy cô giáo em học sinh Kiểm tra cũ Câu 1: Trình bày định nghĩa tượng cảm ứng điện từ ? Định luật Len-xơ? Định luật Fa đây? Áp dụng xác định chiều dòng điện cảm ứng nam châm lại gần khung dây hình vẻ S N NC dịch chuyển Bài 43: BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Các bước để giải tốn cảm ứng điện từ: •Xác định tượng cảm ứng điện từ xảy đâu? Do ngun nhân cụ thể nào? •Vận dụng định luật Len-xơ (để xác định chiều dòng điện cảm ứng mạch kín), quy tắc bàn tay phải( để xác định cực nguồn điện cảm ứng kim loại chuyển động) • Vận định luật Fa để xác định độ lớn suất điện động cảm ứng, biểu thức tính suất điện động kim loại chuyển động từ trường •Tìm đại lượng mà tốn u cầu Bài 43: BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ BT1/trang 202 SGK  Cho khung dây ABCD đặt từ trường B hình vẽ ABCD quay quanh T1 ABCD quay quanh T2 a Hãy xác đònh chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây ABCD vòng quay đầu vòng quay sau khung quay từ trường trường hợp trên: ABCD quay quanh T1 T T11 B B BB A A ββ AA C C B D DB B D n n D DB B C C TT1 BB AA β β2β2 CC DD BB nn BB AA CC D D β  từ 0o đến 90o => Φ β  từ 90o đến 180o => Φ => Icư theo chiều => Icư theo chiều ADCB ABCD quay quanh T2 β từ 0o đến 90o => Φ  β  từ 90o đến 180o => Φ => Icư theo chiều ABCD b Cho khung dây quay với tốc góc ω=10vòng/s, B=0.05 T, R=0,1Ω Tìm cường độ dòng điện cảm ứng lớn qua khung hai trường hợp đó? ∆t nhỏ => góc quay ∆α nhỏ ∆Φ = BS.[cos(α + ∆α) − cos α] = BS.∆α sin α ∆Φ ∆α ec = − = BS sin α = BS.ω sin α ∆t ∆t BS.ω e c BS.ω i= = sin α = > i max = R R R  B Bài trang 204 BSGK: = 0,005T; l = 0,5 m e cứ= Bω2 = 2,5π.10 −3 (V) R = 0,05Ω; ω = 4π R C rad/sR R = ( π − β ) R = β Hãy xácđònh đònh Hãy xác điện π 2π i1 M + β Rβ(2π − β) = D O IA trở chiềucủaIcứ xuất cung C1M C2M hiệnvà mạch Hãy xác đònh độ Cường độecứdòng lớn xuấtđiện qua 2 ampe kế: ec 4π e c trong4π mạch IA = − R (2πβ − β ) i2 Bài trang 206 SGK: -2 L = 0,4 m; d = 4.10 m; I = 1A; ∆t = 0,01s −7 N B = 4π.10 I a Cảm ứng  từ: Năng lượng ống W = 10 B V 8π dây : b Từ thông qua ống Φ = N.BS.cosα dây: ∆Φ c Suất điện động e c = − ∆t cảm ứng: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1:Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất mạch tỉ lệ với: A Độ lớn từ thông qua mạch B Tốc độ biến thiên từ thông qua mạch C Thời gian từ thông biến đổi qua mạch D Cả A, B, C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 2: Để tăng độ tự cảm ống dây, người ta thường tăng: A Cường độ dòng điện qua ống B Chiều dài ống C Tiết diện dây dẫn ống D Chất lượng lõi sắt BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 3: Khi sử dụng điện, Fu-cô xuất A Bàn điện B Bếp điện C Quạt điện D Bóng đèn sợi đốt : dòng 28. BI TP V CM NG IN T I. MC TIấU 1. Kin thc: - -Luyn tp vic vn dng nh lut Len x (Xỏc dnh chiu dong in cm ng trong mch in kớn ) v viờc vn dng quy tc bn tay trỏi (xỏc nh chiu dũng in cm ng trong on dõy dn chuyn ng ) - Luyn tp vic vn dng nh lut Fõrday - Tp vn dng cụng thc xỏc nh nng lng in trng 1. K nng: - Gii thớch s tn ti xut hin dũng in cm ng v sut in ng cm ng - k nng gii bi tp v cm ng n t, tỡm sut in ng cm ng, chiu dũng in cm ng II. CHUN B 1. Giỏo viờn: - Kin thc v dựng dy hc - Moọt soỏ baứi taọp trong SK - Chun b mt s phiu hc tp 2. Hc sinh: - Ơn lại những kiến đã học III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC Hoạt động 1: Ổn định tổ chức. kiểm tra bài cũ. Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Báo cáo tình hình lớp. - Trình bày câu trả lời. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Nắm tình hình lớp. - Nêu câu hỏi về năng lượng từ trường - Nhận xét câu trả lời của HS và cho điểm Hoạt động 2: Tổng kết kiến thức cơ bản Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Tóm tắt kiến thức - Nhận xét cách trình bày của bạn. - Trả lời C 1 . - u cầu các học sinh tóm tắt kiến thức sau - Khi nào xuất hiện dòng điện hay xuất điện động cảm ứng - quy tắc bàn tay phải ? - Côn thức tính suất điện động cảm ứng ,suất điện động tự caỷm - Nhn xột Hot ng 3: Nng lng t trng Hot ng ca Hc sinh Hot ng ca Giỏo viờn - c SGK. - Tho lun nhúm tỡm hiu cỏc i lng ủaừ cho trong bi - Tỡm hiu u bi v vi cỏc kin thc cú liờn quan. - Lit kờ cỏc kin thc cú liờn quan - T u bi v cỏc kiộn thc ó hc lp phng ỏn gii - Gii bi tp - Nhõn xột bi gii ca bn - - c SGK. - Tho lun nhm tỡm hiu cc i lng ó cho trong bi - Tỡm hiu u bi v vi cỏc kin thc cú liờn quan. - Yờu cu HS c phn 2.a SGK, - Tỡm hiu cụng thc tớnh nng lng t trng - Yờu cu HS ủoùc baứi taọp 1 - Gi ý túm tt bi Hng dn phng ỏn gii - Yờu cu hs trỡnh by kt qu - Nhn xột bi lm ca hs - Liệt kê các kiến thức có liên quan - Từ đầu bài và các kién thức đã học lập phương án giải - Giải bài tập - Nhân xét bài giải của bạn - Đọc SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu các đại lượng ñaõ cho trong bài - Tìm hiểu đầu bài và với các kiến thức có liên quan. - Liệt kê các kiến thức có liên quan - Từ đầu bài và các kién thức đã học lập phương án giải - Giải bài tập - Nhân xét bài giải của bạn - Yêu cầu hs dọc bài tập 2 Hướng dẫn phương án giải - Yêu cầu hs trình bày kết quả - Nhận xét bài làm của hs - Gợi ý tóm tắt đề bài Hướng dẫn phương án giải - Yêu cầu hs trình bày kết quả - Nhận xét bài làm của hs Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Giao các câu hỏi và bài tập trong - Ghi những chuẩn bị cho bài sau SGK. - Yêu câu : HS chuẩn bị bài sau. BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ NHẮC LẠI CÔNG THỨC ĐÃ HỌC Từ thông qua mạch kín:  = BScos Trong đó: B: cảm ứng từ (T) S: diện tích mặt phẳng (m2) : góc pháp tuyến n B 00 <  < 900  cos >   > 900 <  < 1800  cos <   CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Câu hỏi 1:Một khung dây phẳng có diện tích 12cm đặt từ trường cảm ứng từ B = 5.10 -2T, mặt phẳng khung dây hợp với đường cảm ứng từ góc 300 Tính độ lớn từ thông qua khung: A 2.10-5Wb B 3.10-5Wb C 10-5Wb D 5.10-5Wb Câu hỏi 2: Một hình chữ nhật kích thước 3cm 4cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 5.10 -4T, véc tơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng góc 30 Tính từ thông qua hình chữ nhật đó: A 2.10-7Wb B 3.10-7Wb C 10-7Wb D 5.10-7Wb -4 Câu hỏi 3: Một hình vuông cạnh 5cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 4.10 T, từ thông qua hình vuông 10 -6Wb Tính góc hợp véctơ cảm ứng từ véc tơ pháp tuyến hình vuông đó: A 00 B 300 C 450 D 600 Câu hỏi 34: Dòng điện Phucô là: A dòng điện chạy khối vật dẫn B dòng điện cảm ứng sinh mạch kín từ thong qua mạch biến thiên C dòng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn vật dẫn chuyển động từ trường D dòng điện xuất kim loại nối kim loại với hai cực nguồn điện N Câu hỏi 4: Chọn đáp án sai nói dòng điện Phu cô: A gây hiệu ứng tỏa nhiệt S B động điện chống lại quay động làm giảm công suất động C công tơ điện có tác dụng làm cho đĩa ngừng quay nhanh khi ngắt thiết bị dùng điện v D dòng điện có hại Câu hỏi 5: Xác định chiều dòng điện cảm ứng vòng dây nhìn vào mặt trường hợp cho nam châm rơi thẳng đứng xuyên qua tâm vòng dây giữ cố định hình vẽ: A Lúc đầu dòng điện kim đồng hồ, nam châm xuyên qua đổi chiều ngược kim đồng hồ B Lúc đầu dòng điện ngược kim đồng hồ, nam châm xuyên qua đổi chiều kim đồng hồ C dòng điện cảm ứng vòng dây D Dòng điện cảm ứng kim đồng hồ Câu hỏi 6: Xác định chiều dòng điện cảm ứng vòng dây nhìn vào mặt bên phải trường hợp cho nam châm xuyên qua tâm vòng dây giữ cố định hình vẽ: A Lúc đầu dòng điện kim đồng hồ, nam châm xuyên v qua đổi chiều ngược kim đồng hồ S N B Lúc đầu dòng điện ngược kim đồng hồ, nam châm xuyên qua đổi chiều kim đồng hồ C dòng điện cảm ứng vòng dây D Dòng điện cảm ứng kim đồng hồ Câu hỏi 7: Dòng điện qua ống dây lõi sắt biến đổi theo thời gian, 0,01s cường độ dòng điện tăng từ 1A đến 2A suất điện động tự cảm ống dây 20V Tính hệ số tự cảm ống dây độ biến thiên lượng từ trường ống dây: A 0,1H; 0,2J B 0,2H; 0,3J C 0,3H; 0,4J D 0,2H; 0,5J Câu hỏi 8: Một ống dây dài 50cm có 2500 vòng dây, ban kính ống 2cm Một dòng điện biến đổi theo thời gian chạy qua ống dây 0,01s cường độ dòng điện tăng từ đến 1,5A Tính suất điện động tự cảm ống dây: A 0,14V B 0,26V C 0,52V D 0,74V Câu hỏi 9: Một dòng điện ống dây phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức I = 0,4(5 – t); I tính ampe, t tính giây Ống dây có hệ số tự cảm L = 0,005H Tính suất điện động tự cảm ống dây: A 0,001V B 0,002V C 0,003 V D 0,004V Câu hỏi 10: Một ống dây có hệ số tự cảm 0,01H Khi có dòng điện chạy qua ống dây có lượng 0,08J Cường độ dòng điện chạy qua ống dây bằng: A 1A B 2A C 3A D 4A Câu hỏi 11: Một ống dây dài 40cm có tất 800 vòng dây Diện tích tiết diện ống dây 10cm Cường độ dòng điện qua ống tăng từ đến 4A Hỏi nguồn điện cung cấp cho ống dây lượng bao nhiêu: A 1,6.10-2J B 1,8.10-2J C 2.10-2J D 2,2.10-2J Câu hỏi 12: Một cuộn dây có độ tự cảm L = 30mH, có dòng điện chạy qua 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 hỏi 13: Một ống dây dài 50cm tiết diện ngang ống 10cm gồm 100 vòng Hệ số tự cảm ống dây là: A 25µH B 250µH C 125µ D 1250µH C W = L2i/2 D W = Li2 Câu hỏi 14: Năng lượng từ trường ống dây có dạng biểu thức là: A W = Li/2 B W = Li2/2 Câu hỏi 15: Một ống dây có hệ số tự cảm 100mH, có dòng điện chạy qua ống dây có lượng 0,05J Cường độ dòng điện qua ống dây bằng: A 0,1A B 0,7A C 1A D 0,22A Câu hỏi 16: Đơn vị hệ số tự cảm Henri(H) tương đương với: A J.A2 B J/A2 C V.A2 D V/A2 Câu hỏi 17: Dòng điện chạy mạch giảm từ 32A đến thời gian 0,1s Suất điện động tự cảm xuất mạch 128V Hệ số tự cảm mạch là: A 0,1H B 0,2H C 0,3H D 0,4H Câu hỏi 18: Dòng điện cuộn tự cảm giảm từ 16A đến 0,01s, suất điện động tự cảm cuộn có giá trị trung bình 64V Độ tự cảm mạch có giá trị: A 0,032H B 0,04H C 0,25H D 4H Câu hỏi 19: Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,1H, có dòng điện biến thiên hongthamvp@gmail.com Sưu tầm biên soạn BÀI TẬP CHƯƠNG V:CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bao gồm dạng: -Xác định chiều dòng cảm ứng vòng dây kín • Xác định từ thơng, suất điện động cảm ứng,dòng cảm ứng • Xác định chiều, độ lớn suất điện động đoạn dây dẫn chuyển động cắt đường sức từ • Hiện tượng tự cảm DẠNG I:XÁC ĐỊNH CHIỀU DỊNG ĐIỆN CẢM ỨNG I.PHƯƠNG PHÁP -Xác định chiều vectơ cảm ứng từ xun qua khung dây -Xét từ thơng qua khung dây: Φ = BS cos α tăng hay giảm + Nếu ϕ tăng, Bc ngược chiều B + Nếu ϕ giảm, Bc chiều B -Sau xác định chiều Bc, dễ dàng xác định chiều ic theo quy tắc nắm bàn tay phải quy tắc mặt nam , bắc II.BÀI TẬP Câu hỏi 1: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho nam châm dịch chuyển lại gần xa vòng dây kín: A S Icư v N B S v N Icư v C S N Icư v D S N Icư= Câu hỏi 2: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho vòng dây dịch chuyển lại gần xa nam châm: 00 A N S v Icư B N C N S v v v Icư D N S S Icư Icư= Câu hỏi 3: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng nam châm đặt thẳng đứng tâm vòng dây bàn bị đổ: v A N v S B Icư N S N v C S Icư v D Icư S N Icư =0 Câu hỏi 4: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho nam châm vòng dây dịch v2 v2 v2 v2 chuyển, với v1 > v2: A S N v1 Icư B S N v1 Icư C v1 S N Icư D v1 S N Icư= hongthamvp@gmail.com Sưu tầm biên soạn Câu 5: Xác định chiều dòng điện cảm ứng vòng dây nhìn vào mặt trường hợp cho nam châm rơi thẳng đứng xun qua tâm vòng dây giữ cố định hình vẽ: N A Lúc đầu dòng điện kim đồng hồ, nam châm xun S qua đổi chiều ngược kim đồng hồ B Lúc đầu dòng điện ngược kim đồng hồ, nam châm xun v qua đổi chiều kim đồng hồ C khơng có dòng 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 cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc từ trường đều: B A B v Icư v v B Icư v C D Icư Icư = B B Câu 7: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc từ trường đều: B A v v B v B v D B C Icư Icư B Icư = Icư Câu 8: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng: A I1 v Icư B I1 v Icư B giảm R tăng Icư A C D Icư vòng dây cố định Câu 9: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng: A A Icư A C B R tăng Icư R giảm Icư A R giảm D Icư=0 A R tăng hongthamvp@gmail.com Sưu tầm biên soạn Câu 10: Tương tác khung dây ống dây hình vẽ bên cho khung dây dịch chuyển xa ống dây là: v A đẩy B hút C Ban đầu hút nhau, đến gần đẩy D khơng tương tác A I M N Q P Câu 11: Cho dòng điện thẳng cường độ I khơng đổi Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt sát dòng điện thẳng, cạnh MQ trùng với dòng điện thẳng 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 DẠNG II: TÍNH TỪ THƠNG, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG VÀ CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN CẢM ỨNG I.PHƯƠNG PHÁP Theo đònh luật Len-xơ hệ SI suất điện động cảm ứng viết dạng : ec = − Trường hợp mạch điện khung dây có N vòng dây ec = − N Nếu B biến thiên ∆φ = Scosα∆( B ) Nếu S biến thiên ∆φ = Bcosα∆( S ) Nếu α biến thiên ∆φ = BS ∆ (cosα ) Nếu đề bắt tính dòng cảm ứng ic=ec/R ∆Φ ∆t ∆Φ ∆t II.BÀI TẬP Bài 1: Một hình vng cạnh 5cm đặt từ trường có cảm ứng từ B=8.10 -4T.Từ thơng qua hình vng 106 Wb.Tính góc hợp véc tơ cảm ứng từ với mặt phẳng hình vng ĐS: α =300 r Bài 2: Một khung dây hình tròn diện tích S=15cm2 gồm N=10 vòng dây,đặt từ trường có B hợp với véc tơ pháp r tuyến n mặt phẳng khung dây góc α ... tượng cảm ứng điện từ ? Định luật Len-xơ? Định luật Fa đây? Áp dụng xác định chiều dòng điện cảm ứng nam châm lại gần khung dây hình vẻ S N NC dịch chuyển Bài 43: BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Các... TỪ Các bước để giải tốn cảm ứng điện từ: •Xác định tượng cảm ứng điện từ xảy đâu? Do ngun nhân cụ thể nào? •Vận dụng định luật Len-xơ (để xác định chiều dòng điện cảm ứng mạch kín), quy tắc bàn... u cầu Bài 43: BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ BT1/trang 202 SGK  Cho khung dây ABCD đặt từ trường B hình vẽ ABCD quay quanh T1 ABCD quay quanh T2 a Hãy xác đònh chiều dòng điện cảm ứng xuất khung