Hiện tượng cảm ứng điện từ
139. Một dây dẫn có chiều dài l= 2m , điện trở 5Ω được uốn thành một vòng hình tròn. Hai nguồn điện E1 =10V và E2 = 8V được mắc vào hình tròn như hình vẽ [10.139], điện trở trong các nguồn không đáng kể. Mạch được đặ trong một từ trường có vecto B→ vuông góc với mặt phẳng của hình vẽ, hướng từ trước ra sau, độ lớn B tăng theo thời gian với phương trình B= k.t, trong đó k là hằng số K = 16T/s. Tính cường độ dòng điện chạy qua trong mạch.
Đáp số: I= 1,424A
a) Thanh nam châm rơi xuống gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi xa dần khung dây.
b) Kéo khung dây ra xa dòng điện
c) Khung dây trong từ trường ban đầu hình vuông, sau đó đượ kéo ra thành hình chữ nhật càng ngày càng dẹt đi
d) Khung dây ABCD được đặt gần xôlênôit, cường độ dòng điện I đi qua xôlênôit đang giảm dần.
e) Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải f) Dòng điện chạy qua ống dây đang tăng dần
141.Từ trường qua một ống dây đơn bán kính 10cm thay đổi theo thời gian như trong đồ thị
[ 10.141]. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong
vòng dây trong những khoảng thời gian: a) Từ t=0 dến t=2s
b) Từ t= 2 đến t= 4s c) Từ t=4 đến t= 6s.
Cho biết từ trường vuông góc với mặt phẳng của vòng
dây.
142. Vòng dây dẫn tròn cò bán kính 10cm được đặt trên bàn nằm ngang. Xác định điện lượng chạy qua vòng nếu vòng được quay đi 180o sao cho mặt trên thành mặt dưới. Cho biết điện trở vòng dây là 1Ω và thành phần thẳng đứng của Trái Đất tại nơi đó là 5.10-5T.
Đáp số: 3,14µC
Thanh kim loại chuyển động trong từ trường
143. Cho mạch điện như hình vẽ [ 10.143]. Nguồn có E =3V , r= 1Ω, MN= l =0,4m; điện
trở thanh MN là 3,9Ω; vecto cảm ứng từ vuông góc
với khung dây, hướng lên tr6en với cường độ B=
0,2T. Điện trở ampe kế và các thanh ray không đáng
kể; thanh MN có thể trượt trên các thanh ray
a) Tìm số chỉ của ampe kế và lực từ đặt trên MN
khi MN được giữ yên.
b) Tìm số chỉ của ampe kế và lực từ đặt trên MN
khi MN được kéo cho chuyển động dều sang phải
với vận tốc 2,5 m/s
c) muốn ampe kế chỉ số 0 thì MN phải chuyển động về hướng nào với vận tốc bao nhiêu? Đáp số: a. 0,75A; 0,06N b. 0,80A; 0,064N c. qua trái, v= 37,5 m/s
144. Thanh kim loại MN chiều dài l= 25cm, khối lượng m= 20g và có điện trở không đáng kể trượt không ma sát dọc theo hai thanh ray thẳng đứng song song và được khép kín bằng một điện trở R= 4Ω và nguồn có suất điện động E = 3V , điện trở trong không đáng kể. Hệ nằm trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng của thanh và có độ lớn B = 0,8T
a) Tìm vận tốc ổn định của thanh
b) Tìm điều kiện cho suất điện động E dể thanh có vận tốc ổn định hướng lên trên Đáp số: a. v= 5m/s b. E ≥ 4V
145. Một đĩa phẳng bằng đồng có bàn kính R = 10cm, đặt vuông góc trong từ trường đều
vecto cam ứng từ B có độ lớn B= 2T. Đĩa có thể quay tự
do quanh trục O vuông góc với đĩa. Đĩa nối với tụ điện C= 8µF nhờ hai tiếp điểm ở trục và vành (hình [10.145a] ). Cho đĩa quanh theo chiều kim đồng hồ với tốc độ n= 240 vòng/ phút. Xác định dấu và độ lớn điện tích trên bản tụ.
Đáp số: Q= 0,2µC, bản nối với A mang điện tích dương
146. Một khung dây dẫn hình vuông cạnh a và điện trở R được kéo với vận tốc v qua khe
của một nam châm điện. Từ trường trong khe nay là đều
định nhiệt lượng tỏa ra trong khung. Cho rằng kích thước của khung nhỏ hơn kích thước ngang b v2 kích thước dọc l của khe nam châm.
Đáp số: 2B a v2 3
R
147. Cho hệ đặt thẳng đứng như hình vẽ [ 10.147]. AB là thanh kim loại đồng chất , chiều dài l khối lượng m, điện trở R được giữ tự vuông góc với hai thanh dẫn thẳng đứng trong vùng từ trường đều B→ như hình vẽ . Sau đó thả
cho nam châm AB chuyển động, bỏ qua ma sát và điện trở
của các thanh.
a) Tính lực từ tác dụng lên thanh.
b) Sau thời gian t( từ lúc thanh bắt đầu chuyển động) tụ bị đánh thủng. Tính t sau đó vận tốc của AB không tăng nũa
Đáp số: a. 2 2 2 2 CB l mg F m CB l = + b. 2 2 2 2 ( ) R m CB l t B l + = Hiện tượng tự cảm
148. Chứng minh rằng độ tự cảm của cuộn xôlênôit có N vòng, diện tích mỗi vòng là S, chiều dài ống là l cho bởi công thức : L =
27 . 7 . 4 .10 N S
l
π −
149. Tại một thời điểm nào đó, dòng điện và suất điện
động tự cảm trong một ống dây được chỉ ra trên hình.
a) Hỏi dòng điện đang tăng hay đang giảm
b) Nếu suất điện động tự cảm là 17V và tốc độ biến
thiên dòng điện là I
t
∆
∆ =25 kS/s thì độ tự cảm của
cuộn dây là bao nhiêu?
Đáp số: a. đang giảm b. 0,68mH
150. Cho mạch điện như hình[ 10.150]: L =1H, E= 12V, r = 0, R= 10Ω. Điều chỉnh biến trở để trong 0,1s; R giảm
xuống 5Ω. Tính cường độ dòng điện trong mạch trong thời
gian trên. Đáp số: 0
151.Hai ống dây giống nhau được mắt vào
nguồn điện không đổi, suất điện động E và điện trở
[ 10.151]) Ban đầu hai khóa đều mở, sau đó đóng K1 trước rồi dến K2 . Xác định độ lớn của dòng điện chạy qua K1 vào thời điểm đóng K2 , nếu biết rằng sau khi đóng K2 , dòng điện ổn định chạy qua K1 lớn hơn dòng điện ổn định chạy qua K2 là hai lần. Bỏ qua điện trở thuần của hai ống dây.
Đáp số: 3 E I r =
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CHO NỘI DUNG 10:CẢM ỨNG TỪ CẢM ỨNG TỪ
1. Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng:
A. khi có từ thông qua mạch kín thì trong mạch có dòng điện cảm ứng.
B. khi có từ thông biến thiên qua một mạch thì trong mạch có dòng điện cảm ứng. C. khi có từ thông biến thiên qua một mạch thì trong mạch có suất điện động cảm ứng. D. khi có dòng điện biến thiên qua một mạch thì trong mạch có suất điện động cảm ứng. 2.Diều nào sai khi nói đến định luật lexo cũng như hệ quả của nó:
A. định luật lenxơ phản ánh định luật bảo toàn năng lượng
B. Định luật lenxơ có thể được áp dụng cho hiện tượng cảm ứng điện từ cũng như tự cảm. C. Theo định luật lenxơ, khi ta đưa cực bắc của một nam châm lại gần một cuộn dây thì dòng điện trong cuộn dây sẽ có chiều thuận với chiều kim đồng hồ
D. Khi từ thông qua mạch tăng dần thì suất điện động cảm ứng sẽ có giá trị âm. 3. Đơn vị của độ tự cảm là Henry (H), đơn vị này tưng ứng với:
A. J.A2 B. V.A C. V/A D. J/A2
4. Năng lượng từ trường của ống dây có độ tự cảm L khi dòng điện i đi qua là A. W = Li2 B. W =1
4 Li2 C. W = 2Li2 D. W =1 2 Li2
5. Trong hệ SI, các đại lượng được đánh số thứ tự sau lần lượt được gán với một đơn vị đi kèm theo sau:
(I) Cảm ứng từ B: A/m. (II) từ thông ф: A.m
(III) độ tự cảm ống dây L: H (IV) năng lượng từ trường của ống dây: J Các đại lượng được ghi đúng đơn vị:
A. (I), (II) B. (III), (IV) C. (II), (III)_ D. (I), (II), (IV).
6. Hai ống dây có cùng chiều dài, có số vòng dây N1 =2N2 và bán kính R1= R2/2. Giữ độ tự cảm của hai ống dây có hệ thức: