b) Bỏ tụ, nối hai đầu cuộn dây với nhau. Một đoạn dây dẫn AB = l = 14cm, khối lượng m= 2g, điện trở r = 0,5 được thả cho trượt không ma sát trên hai thanh kim loại thẳng đứng xuống dướ[r]
(1)BÀI TẬP CẢM ỨNG ĐIỆN TỪLỚP 11 ***************
Bài 1:Tìm chiều dịng điện cảm ứng xuất trường hợp sau: Đưa nam châm xa khung dây (h.a)
2 Tăng dòng điện qua dây dẫn (h.b)
3 Cho khung chuyển động theo chiều v (h.c)
Bài 2:Một vòng dây đồng có đường kính D = 20cm, tiết diện dây s = 0,5 mm2đặt vào từ trường có cảm ứng từ B
vng góc mặt phẳng vịng dây Tính tốc độ biến thiên cảm ứng từ qua vòng dây để dòng điện cảm ứng xuất vòng dây 2A Cho điện trở suất đồng = 1,75.10-8 m.
Bài 3.Một vòng dây trịn có bán kính R = 10cm, đặt từ trường B = 10-2T Mặt phẳng vòng dây vng góc với các
đường cảm ứng Sau thời gian t = 10-2s, từ thông giảm đến Tính suất điện động cảm ứng xuất vịng dây.
Bài 4.Một vịng dây trịn đường kính D = 10cm, điện trở R = 0,1 đặt nghiêng góc 600với cảm ứng từ B của từ trường
đều hình vẽ.Xác định suất điện động cảm ứng, độ lớn chiều dòng điện cảm ứng xuất vòng dây thời gian t = 0,029 s
a Từ trường giảm từ B = 0,4T xuống b Từ trường tăng từ B1= 0,1T đến B2= 0,5T
c Từ trường không đổi B = 0,4T quay vòng dây đến vị trí mà cảm ứng từ B trùng với mặt phẳng vịng dây Bài 5.Một cuộn dây có 500 vịng, diện tích vịng S = 10 cm2có trục song song với B của từ trường Tính độ biến
thiên cảm ứng từ thời giant = 10-2s suất điện động cảm ứng có độ lớn 5V.
Bài 6.(h 6).Khung dây ABCD đặt thẳng đứng, phần khung nằm từ trường B hình B = 1T khoảng MNPQ, B = ngồi khoảng Cho AB = l = 5cm, khung có điện trở R = 2 Khung di chuyển xuống với vận tốc m/s Tính dịng điện cảm ứng qua khung nhiệt lượng toả khung di chuyển đoạn x = 10cm (cạnh AB chưa khỏi từ trường)
Bài 7.(h7)Một khung dây hình vng, ABCD, cạnh a = 20cm, điện trở tổng cộng R = 0,8, có nguồn E1= 12V;
r1= 0,1; E2= 8V; v2 = 0,1 mắc hình vẽ Mạch đặt từ trường
B vng góc với mặt phẳng khung a Cho B tăng theo thời gian quy luật B = k.t (k = 40 T/s) Tính I chạy qua khung dây
b Để dịng điện qua khung dây 0, từ trường phải thay đổi nào?
C
A B
D
C
A B
D
I
C
A B
D
I
v
B 600
P
P B A
N
D M
Q
B
A D
B
E2
C E1
(2)Bài 8.(h8).Một vịng dây có điện tích S = 100 cm2, hai đầu nối với tụ có điện dung C = 5F Mặt phẳng vịng dây
đặt vng góc với đường cảm ứng từ trường B = kt; (k = 0,5 T/s) a Tính điện tích tụ
b Nếu khơng có tụ cơng suất toả nhiệt vòng dây bao nhiêu? Cho điện trở vòng dây R = 0,1 Bài 9.Một kim loại dài l = 1,2 m quay từ trường có B vng góc với (B = 0,2T)
Tìm hiệu điện hai đầu thanh quay quanh trục với tần số góc n = 120 vòng/phút khi: a Trục quay qua đầu
b Trục quay qua điểm thanh, cách đầu qua l = 20cm
Bài 10.Một cuộn dây có 100 vịng, bán kính 10 cm Trục cuộn dây song song với cảm ứng từ B từ trường B = 0,2T Ta quay cuộn dây cho sau 0,5s trục vng góc với vectơ B Tính suất điện động cảm ứng xuất cuộn dây
Bài 11.Một đoạn dây MN dài l = 10 cm treo nằm ngang hai dây dẫn mảnh, nhẹ, thẳng đứng, dài L = 0,9m.Hệ thống đặt từ trường B thắng đứng hướng xuống, B = 0,2T Kéo lệch dây MN để dây treo hợp với phương đứng góc 0= 600rồi bng
a Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng xuất dây MN dây treo lệch góc với phương đứng b Tìm giá trị suất điện động cực đại Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g = 10 m/s2.
Bài 12.(h12).Cho mạch điện hình vẽ, E = 1,2V, r = 1, MN dài l = 40cm; RMN= 3,
B vng góc với mp khung dây, B = 0,4T Bỏ qua điện trở phần cịn lại khung dây Thanh MN trượt không ma sát hai ray
a Thanh MN chuyển động sang phải với vận tốc v = 2m/s.Tìm dịng điện qua mạch lực từ tác dụng vào MN b Để khơng có dịng điện qua mạch, MN phải chuyển động theo hướng nào? Với vận tốc bao nhiêu?
Bài 13(h13).Một dẫy dẫn ( bọc chất cách điện )được uốn thành mạch điện thẳng có dạng hai hình vng cạnh a = 10cm, b = 20cm hình Mạch đặt từ trường có B vng góc với mặt phẳng hai khung, B = 3,6.10-2T Cho dây dẫn có tiết
diện mm2, điện trở suất =1,5.10-6 m.
a Người ta cho từ trường giảm xuống thời gian t = 10-2s Tính dịng điện chạy qua mạch.
b Giữ nguyên từ trường, mở khung cạnh b cách xoay ngược lại, sau dãn khung thành hình vng với thời gian Tính dịng điện qua mạch lúc
Bài 14(h14).Hệ thống dây dân đặt nằm ngang hình Thanh Mz trượt cách cạnh Ox, Oy ln vng góc với phân giác OH, Mz tiếp xúc với Ox, Oy M N Góc xOy = 2 Thanh Mz chuyển động với vận tốc không đổi v Các dây dẫn đồng chất, tiết diện, có điện trở cho đơn vị chiều dài r Bỏ qua điện trở tiếp xúc M, N Hệ thống đặt từ trường B thẳng đứng, có độ lớn B Xác định chiều độ lớn dòng điện chạy qua MN Hz trượt
B
M
N E
h 12
b a
B B
h 13
O
B
M
Z H N
(3)Bài 15(h15).Cho khung dây dẫn có kích thước hình, điện trở đơn vị chiều dài R0= /m Khung đặt từ
trường B vuông góc mặt phẳng khung Cho Btăng theo quy luật B = kt (k = 10 T/s) Tính cường độ dịng điện qua đoạn khung Cho a = 50cm, 2=1,4
Bài 16(h16).Cho hệ thống hình vẽ, kim loại MN = l = 20cm, khối lượng m = 20g; E = 1,5v, r = 0,1 Cảm ứng từ
Bthẳng đứng hướng xuống, B = 0,4T Do lực từ cân với lực ma sát nên MN trượt với vận tốc m/s Cho điện trở hệ thống R = 0,9 khơng đổi Lấy g = 10m/s2.
a Tính độ lớn chiều dòng điện mạch b Hệ số ma sát MN ray
c Để dòng điện chạy từ N đến M với độ lớn 0,5A phải kéo MN sang phía nào? Vận tốc lực kéo bao nhiêu? Bài 17(h17).Hai kim loại thẳng đứng, điện trở không đáng kể, hai đầu nối điện trở R Một kim loại MN = l, khối lượng m thả cho trượt không ma sát hai đứng xuống luôn năm ngang Hệ thống đặt từ trường có B vng góc với mặt phẳng khung hình vẽ Bỏ qua sức cản khơng khí
a Tính vận tốc cực đại MN Cho hai đứng thẳng đứng đủ dài
b Tính câu a trường hợp hai đứng hợp với phương ngang góc
Bài 18.Trong hình vẽ 17, thay điện trở R tụ có điện dung C Tính gia tốc chuyển động MN cho biết biến đổi lượng mạch
Bài 19.Thanh đồng khối lượng m trượt hai ray đặt nghiêng góc(tg > k); k hệ số ma sát đồng hai ray Phía hai đầu ray có nối điện trở R Hệ thống đặt từ trường có B mặt phẳng
của hai ray Tính vận tốc đồng đạt Cho khoảng cách hai ray l; bỏ qua điện trở phần khác
Bài 20.Trong 19 thay R tụ có điện dung C Tìm gia tốc chuyển động đồng
Bài 21(h21).Hai cuộn dây có hệ số tự cảm L1, L2có điện trở khơng đáng kể mắc song song nối với nguồn (E, r) qua
điện trở R (như hình) Đóng K, tìm cường độ dòng điện ổn định cuộn dây qua điện trở R Bỏ qua hỗ cảm cuộn dây
Bài 22(h22).Cuộn dây có hệ số tự cảm L, điện trở không đáng kể mắc với tụ có điện dung C hình vẽ
Khi K đóng lại dịng điện qua mạch ổn định Tìm hiệu điện cực đại hai đầu tụ C sau K mở Cho nguồn có (E, r)
Bài 23(h23).Cuộn dây hệ số tự cảm L, điện trở không đáng kể mắc song song với điện trở R vào mạch hình vẽ Đầu tiện K mở Tìm điện lượng chạy qua điện trở R sau đóng khố K Cho nguồn có (E, r)
B
M
N E
h 16
B
M N
R
h17 a
A
B C
D
E a
B
B
a A
B C
D
E a
B
B
(4)Bài 24(h24).Cho mạch điện hình vẽ Ban đầu tụ C1được tích điện đến hiệu điện U K mở Tụ C2khơng tích
điện.Tìm dịng điện cực đại qua cuộn dây L sau đóng khố K Cho C1= C2= C, bỏ qua điện trở cuộn dây
Bài 25.Một cuộn dây có N=1000 vịng , đường kính d = 10cm quấn sợi dây kim loại ( tiết diện S0= 0,2mm2; =2.10-8m) có trục song song với Btừ trường Tốc độ biến thiên từ trường B
t
= 0,2T/s a) Nối hai đầu cuộn dây với tụ C = 1F Tính điện tích tụ điện
b) Bỏ tụ, nối hai đầu cuộn dây với Tính cường độ dịng điện cảm ứng công suất nhiệt cuộn dây
ĐS : a) 1,6C; b) 0,05A, 0,08W Bài 26(h26).Hai kim loại song song thẳng đứng, điện trở không đáng kể, hai đầu nối điện trở R= 0,5 Một đoạn dây dẫn AB = l = 14cm, khối lượng m= 2g, điện trở r = 0,5 thả cho trượt không ma sát hai kim loại thẳng đứng xuống luôn nằm ngang tiếp xúc với hai kim loại Hệ thống đặt từ trường có B
vng góc với mặt phẳng khung hình vẽ, B = 0,2T Bỏ qua sức cản khơng khí a) Xác định chiều dịng điện qua R
b) Chứng tỏ ban đầu dây dẫn AB chuyển động nhanh dần, sau thời gian trở thành chuyển động đều.Tính vận tốc v0
của chuyển động AB tính UAB.Cho hai kim loại thẳng đứng đủ dài
c) Bây cho hai kim loại hợp với phương ngang góc = 600. B vẫn giữ cũ.Tính vận tốc v0'của chuyển
động AB U'0.Lấy g = 9,8m/s2
ĐS :b) 25m/s; 0,175V c) 14,45m/s ; 0,175V
Bài 27.Một ống dây dài có đường kính d = 5cm có N= 1000 vịng dây đồng có tiết diện S0= 0,2mm2được đặt từ
trường có Bsong song với trục ống dây Cảm ứng từ biến thiên với tốc độ B t
= 10-2T/s a) Nếu mắc hai đầu ống dây với tụ điện có C = 10F điện tích tụ bao nhiêu?
b) Nếu bỏ tụ nối tắt hai đầu ống dây cơng suất cuare ống dây bao nhiêu?(cho= 1,75.10-8m)
ĐS:a) 1,96.10-7C; b)2,8.10-5W
Bài 28.Một vịng dây dẫn có điện trở mét dài R0= 1, có đường kính d = 0,8m đặt từ trường
có B vng góc với mặt phẳng vịng dây a) Tìm tốc độ biến thiên B
t
từ trường để cường độ dòng điện chạy vòng dây 1A
E L1 L2
R
h21 h22
L C
E
E
L R
h23
C1 C2
L
h24
B
M N
R
(5)b) Mắc ampe kế A1vào vòng dây ampe kế A2vào hai đầu đường kính AOB( điện trở ampe kế khơng
đáng kể).Tìm số ampe kế, biết cảm ứng từ B biến đổi theo thời gian theo quy luật B=kt Thay ampe kế A2
bằng vơn kế có điện trở lớn , tìm số vôn kế ampe kế A1
ĐS: a) 5T/s; b)IA1= 0,2k, IA2= 0, V=0
Bài 29.(h29).Thanh kim loại AB kéo trượt hai ray đặt mặt phẳng nằm ngang với vận tốc v = 10m/s Hai ray đặt cách đoạnℓ= 0,5m Hệ thống đặt từ trường cóB thẳng đứng Mắc hai tụ điện C1và C2
( với C2= 1,5C1) nối tiếp vào hai đầu hai ray Biết hiệu điện hai đầu tụ C2là 0,5V Tính B
Bài 30.(h30) Thanh kim loại AB kéo trượt hai ray đặt mặt phẳng nằm ngang hình vẽ.Các ray nối với biến trở R Hệ thống đặt từ trường cóB thẳng đứng( B= 0,4T)
a) Cho R = 1,5 Kéo AB với vận tốc v= 6m/s.Tìm cường độ dịng điện cảm ứng qua R
b) Điều chỉnh biến trở R = 150, kéo AB với vận tốc v = 10m/s, để cường độ dịng điện cảm ứng I= 0,2A Tìm lực kéo ĐS : a) I = 0,32A; b) F = 0,6N
B v
C2 C1
h 29
B B
A R