Chủ đề 1. Từ thông. Cảm ứng điện từ File

Một thanh nam châm NS được đặt thẳng đứng song song với mặt phẳng chứa vòng dây dẫn (C) và có trục quay O vuông góc với trục của vòng dây, chiều dương trên vòng dây được chọn như hình [r]

(1)

Trên đường thành cơng khơng có dấu chân kẻ lười biếng! CHỦ ĐỀ 1: TỪ THƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

TĨM TẮT LÝ THUYẾT + Từ thơng qua diện tích S đặt từ trường đều:  BScos n; B  Đơn vị từ thông vêbe (Wb): Wb = T.m2

+ Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên (C) xuất dòng điện cảm ứng

+ Dòng điện cảm ứng có chiều cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại biến thiên từ thơng ban đầu qua (C) Nói riêng, từ thông qua (C) biến thiên chuyển động gây từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói

+ Khi khối kim loại chuyển động từ trường đặt từ trường biến thiên khối kim loại xuất dòng điện cảm ứng gọi dịng điện Fu−cơ

CÁC DẠNG BÀI TẬP + Từ thơng qua diện tích S đặt từ trường:  BScos n; B  + Từ thông qua khung dây có N vịng dây:  NBScos n, B 

+ Dịng điện cảm ứng có chiều cho từ trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh

VÍ DỤ MINH HỌA

Câu (Đề thức BGD-ĐT - 2018) Một vịng dây dẫn kín, phẳng có diện tích 10 cm2 Vịng dây đặt từ trường có vectơ cảm ứng từ hợp với vectơ pháp tuyến mặt phẳng vòng dây góc 60° có độ lớn 1,5.10-4

T Từ thơng qua vịng dây dẫn có giá trị

A 1,3.10-3 Wb B 1,3.l0-7 Wb C 7,5.10-8 Wb D 7,5.10-4 Wb Câu Chọn đáp án C

 Lời giải:

+  BScos 1,5.10 10.10 cos 604 4 7,5.108 Wb

 Chọn đáp án C

Câu Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích S = cm2 đặt từ trường cảm ứng từ B = 0,1T Mặt phẳng vòng dây làm thành với từ trường góc α = 30° Tính từ thơng qua S

A 3.10-4Wb B 3.10-5 Wb C 4,5.10-5 Wb D 2,5.10-5 Wb Câu Chọn đáp án D

+  BScos n; B 0,1.5.10 cos 604 2,5.105Wb

 Chọn đáp án D

Câu Một khung dây hình trịn đặt từ trường có cảm ứng từ B = 0,06 T cho mặt phẳng khung dây vng góc với đường sức từ Từ thơng qua khung dây 1,2.10-5Wb Bán kính vòng dây gần giá trị sau đây?

A 12 mm B mm C mm D mm

Câu Chọn đáp án D

+    

5

2 1, 2.10

BScos n; B B R R 7,98.10 m





       

(2)

Câu Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = cm2 gồm 20 vòng dây đặt từ trường có cảm ứng từ từ B = 0,1T cho mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc 60° Tính từ thơng qua diện tích giới hạn khung dây

A 8,66.10-4 Wb B 5.10-4 Wb C 4,5.10-5 Wb D 2,5.10-5 Wb Câu Chọn đáp án A

+   4 

NBScos n; B 20.0,1.5.10 cos 30 8, 66.10 Wb

   

 Chọn đáp án A

Câu Một khung dây hình vng cạnh cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 8.10-4

T Từ thông qua hình vng 10-6 Wb Tính góc hợp vectơ cảm ứng từ Vectơ pháp tuyến hình vng

A α = 0° B α = 30° C α = 60° D α = 90°

Câu Chọn đáp án C

+  BScos n; B 106 8.10 0, 05 cos4    600

 Chọn đáp án C

Câu Một khung dây hình chữ nhật MNPQ gồm 20 vòng, MN = cm, MQ = cm Khung đặt từ trường đều, có độ lớn B = mT, có đường sức từ qua đỉnh M vng góc với cạnh MN hợp với cạnh MQ khung góc 30° Chọn câu sai Độ lớn độ biến thiên từ thông qua khung

A tịnh tiến khung dây từ trường

B 120 µWb quay khung dây 180° xung quanh cạnh MN C quay khung dây 360° xung quanh cạnh MQ

D 120 µWb quay khung dây 90° xung quanh cạnh MQ

0

30 M 

n P

Q

N

B

Câu Chọn đáp án D

+ Chuyến động tịnh tiến từ thơng khơng thay đổi

+ Khi khung dây quay 180° quanh MN pháp tuyến quay góc 180° nên độ biến thiên từ thơng:

 0

2 NBScos NBScos 180 2NBScos

           

 

3

2.20.3.10 0, 05.0, 04.cos 60 1, 2.10 Wb

  

+ Khi khung dây quay 360° quanh MQ trở lại vị trí ban đầu nên độ biến thiên từ thông:

2

     

+ Khi khung dây quay 90° quanh MQ pháp tuyến vng góc với từ trường nên độ biến thiên từ thông:  

0

2 NBScos NBScos 90 0, 6.10 Wb



        

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu Một khung dây phẳng diện tích S = 12 cm2, đặt từ trường cảm ứng từ B = 5.10-2

T Mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc α = 30° Từ thơng qua diện tích S

A 3 10−4Wb B 3.10-4Wb C 3 10−5Wb D 3.10-5 Wb Câu Một mặt S, phẳng, diện tích 20 cm2

đặt từ trường có vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng góc 30° có độ lớn 1,2 T Từ thơng qua mặt S

A 2,0.10-3 Wb B 1,2.10−3 Wb C 12 10-5 Wb D 2,0 10−5 Wb Câu Một vịng dây dẫn trịn, phẳng có đường kính cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 0,2/π T Từ thông qua vòng dây vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng vịng dây góc α = 30°

(3)

Câu Một khung dây hình chữ nhật kích thước cm X cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 5.10-4 T Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung góc 30° Từ thơng qua khung dây

A 1,5 10−7Wb B l,5.10-7 Wb C 3.10−7 Wb D 2.10−7 Wb Câu Một hình vng cạnh cm, đặt từ trường có cảm ứng từ B = 4.10-4

T Từ thông qua diện tích hình vng 10-6 Wb Góc hợp vectơ cảm ứng từ vectơ pháp tuyến hình vng

A α = 0° B α = 30° C α = 60° D α = 90°

Câu (Đề tham khảo BGD−ĐT − 2018) Một khung dây phẳng diện tích 20 cm2

đặt từ trường có vectơ cảm ứng từ hợp với vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây góc 60° có độ lớn 0,12 T Từ thông qua khung dây

A 2,4.10-4 Wb B 1,2 10−4 WB C 1,2.10-6 Wb D 2,4.10−6 Wb ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN

1.D 2.B 3.D 4.C 5.A 6.B 7 8 9 10

TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT

Câu Chọn câu sai

A Khi đặt diện tích S vng góc với đường sức từ, S lớn từ thơng có độ lớn lớn B Đơn vị từ thông vêbe (Wb)

C Giá trị từ thông qua diện tích S cho biết cảm ứng từ từ trường lớn hay bé D Từ thông đại lượng vơ hướng, dương, âm

Câu Trong mạch kín dịng điện cảm ứng xuất A mạch có nguồn điện

B mạch điện đặt từ trường

C mạch điện đặt từ trường không D từ thông qua mạch điện biến thiên theo thời gian

Câu Chọn câu sai Từ thông qua mặt S đặt từ trường phụ thuộc vào độ A nghiêng mặt S so với vecto cảm ứng từ

B lớn chu vi đường giới hạn mặt S C lớn vecto cảm ứng từ

D lớn diện tích mặt S

Câu Câu nói từ thơng khơng đúng?

A Từ thông qua mặt S đại lượng xác định theo công thức Φ = Bscosα, với α góc tạo cảm ứng từ B

và pháp tuyến dương ncủa mặt S

B Từ thông đại lượng vơ hướng, dương, âm không

C Từ thông qua mặt S phụ thuộc diện tích mặt S, khơng phụ thuộc góc nghiêng mặt so với hướng đường sức từ

D Từ thông qua mặt S đo đơn vị vêbe (Wb): Wb = T.m2, có giá trị lớn mặt vng góc với đường sức từ

Câu Chọn câu sai Dòng điện cảm ứng dòng điện

A xuất mạch kín từ thơng qua mạch kín biến thiên

B có chiều cường độ khơng phụ thuộc chiều tốc độ biến thiên từ thơng qua mạch kín C tồn mạch kín thời gian từ thơng qua mạch kín biến thiên

D có chiều phụ thuộc chiều biến thiên từ thơng qua mạch kín

Câu Khung dây dẫn hình trịn, bán kính R, có cường độ dịng điện chạy qua I, gây cảm ứng từ tâm có độ lớn B Biểu thức biểu diễn đại lượng có đơn vị vêbe (Wb)?

A B/(πR2) B I/(πR2) C πR2/B D πR2B

Câu Một dây dẫn thẳng dài có dịng điện I đặt song song cách hai cạnh đối diện MN PQ khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ có diện tích S, khoảng r Từ thơng từ trường dịng điện I gửi qua mặt khung dây dẫn MNPQ

A B 2.10−7IS/r C 10−7IS/r D 4.10−7IS/r Câu Chọn câu sai Định luật Len−xơ định luật

A cho phép xác định chiều dòng điện cảm ứng mạch kín

(4)

C khẳng định dòng điện cảm ứng xuất từ thơng qua mạch kín biến thiên kết chuyển động từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động

D cho phép xác định lượng nhiệt toả vật dẫn có dịng điện chạy qua Câu Định luật Len−xơ hệ định luật bảo tồn

A điện tích B động C động lượng D lượng Câu 10 Trong mặt phẳng hình vẽ, kim loại MN chuyển động từ trường

thì dịng điện cảm ứng mạch có chiều hình Nếu vậy, đường sức từ A vng góc với mặt phẳng hình vẽ hướng phía sau mặt phẳng hình vẽ B vng góc với mặt phẳng hình vẽ hướng phía trước mặt phẳng hình vẽ C nằm mặt phẳng hình vẽ vng góc với hai ray

D nằm mặt phẳng hình vẽ song song với hai ray

v N

M

Câu 11 Mạch kín (C) phẳng, khơng biến dạng từ trường Hỏi trường hợp đây, từ thông qua mạch biến thiên?

A (C) chuyển động tịnh tiến

B (C) chuyển động quay xung quanh trục cố định vng góc với mặt phẳng chứa mạch C (C) chuyển động mặt phẳng vng góc với từ trường

D (C) quay xung quanh trục cố định nằm mặt phẳng chứa mạch trục không song song với đường sức từ

Câu 12 Một mạch kín (C) phẳng khơng biến dạng đặt vng góc với từ trường đều, trường hợp mạch xuất dòng điện cảm ứng?

A Mạch chuyển động tịnh tiến

B Mạch quay xung quanh trục vng góc với mặt phẳng (C) C Mạch chuyển động mặt phẳng vng góc với từ trường D Mạch quay quanh trục nằm mặt phẳng (C)

Câu 13 Một khung dây dẫn hình chữ nhật không bị biến dạng đặt từ trường vị trí (1) mặt phẳng khung dây song song với đường sức từ Sau đó, cho khung dây quay 90° đến vị trí (2) vng góc với đường sức từ Khi quay từ vị trí (1) đến vị trí (2)

A khơng có dòng điện cảm ứng xuất khung dây

B có dịng điện cảm ứng xuất khung dây theo chiều ADCB C có dịng điện cảm ứng xuất khung dây theo chiều ABCD

D có dịng điện cảm ứng xuất khung dây lúc đầu theo chiều ABCD sau đổi chiều ngược lại

A B

C

A

D D

C

B (1) (2)

B

Câu 14 Mạch kín trịn (C) nằm mặt phẳng P với dòng điện thẳng I Hỏi trường hợp đây, từ thông qua (C) biến thiên?

A (C) dịch chuyển mặt phẳng P lại gần I xa I

B (C) dịch chuyển mặt phẳng P với vận tốc song song với dòng I

C (C) cố định, dây dẫn thẳng mang dòng I chuyển động tịnh tiến dọc theo

D (C) quay xung quanh dòng điện thẳng I

(5)

Câu 15 Cho nam châm thẳng rơi theo phương thẳng đứng qua tâm O vòng dây dẫn trịn nằm ngang hình vẽ Trong q trình nam châm rơi, vịng dây xuất dịng điện cảm ứng có chiều

A chiều dương quy ước ừên hình

B ngược với chiều dương quy ước hình

C ngược với chiều dương quy ước nam châm phía vịng dây chiều ngược lại nam châm phía

D chiều dương quy ước nam châm phía vịng dây chiều ngược lại nam châm phía

S

N

 O

Câu 16 Chiều dòng điện cảm ứng vòng dây

S

N N

I

Tịnh tiến

Đứng yên

Hình

S

N N

I

Tịnh tiến Đứng yên

Hình

S

N N

I

Tịnh tiến

Đứng yên

Hình

S

N N

Tịnh tiến Đứng yên

Hình

I

A Hình Hình B Hình Hình C Hình Hình D Hình Hình Câu 17 Một vịng dây dẫn kín, trịn, phẳng khơng biến dạng (C) đặt mặt phẳng song song với mặt phẳng Oxz, nam châm thẳng đặt song song với trục Oy chọn chiều dương (C) hình vẽ Nếu cho (C) quay theo chiều dương quanh trục quay song song với trục Oy (C)

A khơng có dịng điện cảm ứng

B có dịng điện cảm ứng chạy theo chiều dương C có dịng điện cảm ứng chạy theo chiều âm

D có dịng điện cảm ứng chạy theo chiều dương chiều âm

S

N N

 z

x y O

(C)

Câu 18 Một vòng dây dẫn kín, ừịn, phẳng khơng biến dạng (C) đặt mặt phẳng song song với mặt phẳng Oxz, nam châm thẳng (NS) đặt song song với trục Oy chọn chiều dương (C) hình vẽ Nếu cho (NS) quay theo chiều dương quanh trục quay song song với trục Ox (C)

D có dịng điện cảm ứng chạy theo chiều dương chiều âm

S

N N

 z

x y O

(6)

Câu 19 Đặt nam châm thẳng gần khung dây kín, phẳng ABCD, song song với mặt phẳng Oxz, nam châm song song với trục Oy hình vẽ Đưa nam châm từ xa lại gần khung dây theo chiều dương trục Oy

A chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây ABCD B chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây ADCB C khung dây khơng có dịng điện cảm ứng

D dịng điện cảm ứng ln trì cho dù nam châm khơng cịn chuyển động

S

N N

z

x y O

B C

A D

Câu 20 Đặt nam châm thẳng gần khung dây kín, phẳng ABCD, song song với mặt phẳng Oxz, nam châm song song với trục Oy hình vẽ Đưa nam châm xa khung dây theo chiều âm trục Oy

A chiều dịng điện cảm ứng xuất khung dây ABCD B chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây ADCB C khung dây khơng có dịng điện cảm ứng

D dòng điện cảm ứng ln trì cho dù nam châm khơng cịn chuyển động

S

N N

z

x y O

B C

A D

Câu 21 Một nam châm NS đặt thẳng đứng song song với mặt phẳng chứa vòng dây dẫn (C) có trục quay O vng góc với trục vịng dây, chiều dương vịng dây chọn hình vẽ Thanh nam châm NS chuyển động quay góc 90° để cực Nam (S) tới đối diện với vịng dây dẫn (C) (C)

B có dịng điện cảm ứng chạy theo chiều dương C Có dịng điện cảm ứng chạy theo chiều âm

D có dịng điện cảm ứng với cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian

S

N O



Câu 22 Một nam châm NS đặt thẳng đứng song song với mặt phăng chứa vòng dây dẫn (C) có trục quay O vng góc với trục vòng dây, chiều dương vòng dây chọn hình vẽ Thanh nam châm NS chuyển động quay góc 90° để cực Bắc (N) tới đối diện với vịng dây dẫn (C) (C)

S

N O



Câu 23 Một nam châm NS đặt thẳng đứng song song với mặt phẳng chứa vòng dây dẫn (C) có trục quay O vng góc với trục vòng dây, chiều dương hên vòng dây chọn hình vẽ Thanh nam châm NS chuyển động quay quanh trục O (C)

S

N O

(7)

A dịng điện cảm ứng

B có dịng điện cảm ứng chạy theo chiều dương C có dòng điện cảm ứng chạy theo chiều âm

D có dịng điện cảm ứng với cường độ biến thiên tua thời gian

Câu 24 Một khung dây dẫn tròn, nhẹ, heo sợi dây mềm, đường thẳng x'x trùng với trục khung dây, nam châm thẳng đặt dọc theo trục x'x, cực Bắc nam châm gần khung dây hình vẽ Tịnh tiến nam châm

A lại gần khung dây thấy khung dây chuyển động theo chiều dương trục x’x B lại gần khung dây thấy khung dây chuyển động theo chiều âm trục x’x C xa khung dây thấy khung dây chuyển động theo chiều âm trục x’x D chúng ln đẩy khung dây

S

N N

x

Câu 25 Một khung dây dẫn nhẹ treo sợi dây mềm, đường thẳng x'x trùng với trục khung dây Khung dây đặt gần nam châm điện, trục nam châm điện trùng với trục x’x Khi cho chạy biến trở dịch chuyển từ M đến N

A khung dây khơng có dịng điện cảm ứng

B khung dây xuất dòng điện cảm ứng có chiều ABCD C khung dây bị đẩy xa nam châm

D khung dây bị hút lại gần nam châm

B

C A D

  N M

x

/

x

Câu 26 Một khung dây dẫn tròn gồm N vòng Khung nằm từ trường đều, mặt phẳng khung song song với đường sức từ hình vẽ Cho khung quay xung quanh trục MN, qua tâm khung trùng với đường sức từ

M N



B

Câu 27 Cho dòng điện thẳng cường độ I khơng đổi khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ, cạnh MQ khung sát với dịng điện hình vẽ Cho biết dây dẫn có lớp vỏ cách điện Cho khung dây dẫn quay xung quanh cạnh MQ khung

A khơng co dịng điện cảm ứng

N M

P Q I

Câu 28 Cho dòng điện thẳng cường độ I khơng đổi Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt gần dòng điện, cạnh MQ khung song song với dịng điện hình vẽ Cho khung dây dẫn quay xung quanh cạnh MQ

B có dòng điện cảm ứng chạy theo MNPQ

I

N M

P Q

(8)

C có dịng điện cảm ứng chạy theo NMQP D có dịng điện cảm ứng thay đổi tuần hồn

Câu 29 Cho ống dây quấn ữên lõi thép có dịng điện chạy qua đặt gần khung dây kín ABCD hình vẽ Cường độ dịng điện ống dây dây kín ABCD hình vẽ Cường độ dịng điện ơng dây thay đổi nhờ biến trở có có chạy R Nếu dịch chuyển chạy biến trở từ M phía N

A chiều dịng điện cảm ứng xuất khung dây ABCD B chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây ADCB C khung dây dịng điện cảm ứng

D dịng điện cảm ứng khung dây ln trì cho dù chạy dừng lại

B C A D

  N M

Câu 30 Cho ống dây quấn lõi thép có dịng điện chạy qua đặt gần khung dây kín ABCD hình vẽ Cường độ dịng điện ống dây thay đổi nhờ biến trở có có chạy R Nếu dịch chuyển chạy biến trở từ N phía M

A chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây ABCD B chiều dòng điện cảm ứng xuất khung dây ADCB C khung dây khơng có dịng điện cảm ứng

D dịng điện cảm ứng khung dây ln trì cho dù chạy dừng lại

B C

A D

 

N M

Câu 31 Một vịng dây dẫn kín (C) đặt đối diện với đầu ống dây dẫn L hình trụ mắc mạch điện, chọn chiều dương (C) chọn hình vẽ Nếu cho (C) dịch chuyển xa L (C)

 

L

R (C)



Câu 32 Một vịng dây dẫn kín (C) đặt đối diện với đầu ống dây dẫn L hình trụ mắc mạch điện, chọn chiều dương (C) chọn hình vẽ

Nếu cho giá trị biến ừở R tăng dần (C) A khơng có dịng điện cảm ứng

D có dịng điện cảm ứng với cường độ biển thiên tuần hoàn theo thời gian

 

L

R (C)



Câu 33 Một khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt mặt phẳng với mạch điện hình vẽ Khố k mở, sau đóng lại khung dây MNPQ

B có dịng điện cảm ứng chạy theo MNPQ

N M

P Q

 

R C k

(9)

C có dịng điện cảm ứng chạy theo NMQP

Câu 34 Một khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt mặt phẳng với mạch điện hình vẽ Khố k đóng, sau dịch chuyển chạy c phía bên phải (phía khung dây MNPQ) khung dây MNPQ

B có dịng điện cảm ứng chạy theo MNPQ C có dịng điện cảm ứng chạy theo NMQP

N M

P Q

 

R C k

1 R

Câu 35 Chọn câu sai Dòng điện Fu−cơ dịng điện cảm ứng khối kim loại A cố định từ trường

B chuyển động từ trường đặt từ trường biến thiên theo thời gian

C có tác dụng toả nhiệt theo hiệu ứng Jun − Len−xơ, ứng dụng lò cảm ứng nung nóng kim loại D có tác dụng cản trở chuyển động khối kim loại từ trường, ứng dụng phanh điện từ ô tơ có tải trọng lớn

ĐÁP ÁN TRẮC MGHIỆM LÝ THUYẾT

1.C 2.D 3.B 4.B 5.B 6.D 7.A 8.D 9.D 10.A

11.D 12.D 13.B 14.A 15.C 16.B 17.A 18.D 19.B 20.A

21.B 22.C 23.D 24.B 25.C 26.A 27.A 28.D 29.B 30.B

31.B 32.C 33.B 34.B 35.A

-HẾT -