Câu 10: Một

10/28

Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm \({2.10^3}\) vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là \(100{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\), điện trở \(16{\rm{\Omega }}\). Nối hai đầu ống dây bằng dây dẫn có điện trở không đáng kể. Đặt ống dây trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ song song với trục của nó và có độ lớn tăng đề với tốc độ \({10^{ - 2}}{\rm{\;T}}/{\rm{s}}\). Công suất tỏa nhiệt của ống dây là:

\({6,25.10^{ - 4}}{\rm{\;W}}\).

\(2,5{\rm{\;mW}}\).

\({2,5.10^{ - 2}}{\rm{\;W}}\).

6,25 W

Giải thích

Phương pháp:

Suất điện động cảm ứng trong ống dây: \(\left| {{e_c}} \right| = \left| {\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = N\left| {\frac{{{\rm{\Delta }}B}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right|S\)

Cường độ dòng điện cảm ứng trong ống dây dẫn: \({i_c} = \frac{{\left| {{e_c}} \right|}}{R}\)

Công suất nhiệt tỏa ra trong ống dây dẫn: \(P = R.i_c^2\)

Cách giải:

Từ thông qua ống dây dẫn gồm N vòng dây tính bằng \({\rm{\Phi }} = NBS\). Vì cảm ứng từ B tăng, nên từ thông \({\rm{\Phi }}\) tăng theo sao cho: \({\rm{\Delta \Phi }} = NS{\rm{\Delta }}B\)

Áp dụng công thức của định luật Faraday, ta xác định được độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn:

\(\left| {{e_c}} \right| = \left| {\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = N\left| {\frac{{{\rm{\Delta }}B}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right|S = {2.10^3}{.10^{ - 2}}{.100.10^{ - 4}} = 0,2\left( V \right)\)

Cường độ dòng điện cảm ứng chạy trong ống dây dẫn:

\({i_c} = \frac{{\left| {{e_c}} \right|}}{R} = \frac{{0,2}}{{16}} = 0,0125\left( A \right)\)

Áp dụng định luật Jun - Lenz, ta tính được công suất nhiệt toả ra trong ống dây dẫn:

\(P = R.i_c^2 = {16.0,0125^2} = {2,5.10^{ - 3}}\left( W \right)\)

Chọn B.