(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 37

Một vòng dây dẫn tròn có bán kính $r = 10\ \text{cm}$, có điện trở $R = 0{,}2\ \Omega$, được đặt nằm ngang trong một từ trường có phương thẳng đứng và có cảm ứng từ $B$ biến thiên theo thời g

18/28

Một vòng dây dẫn tròn có bán kính $r = 10\ \text{cm}$, có điện trở $R = 0{,}2\ \Omega$, được đặt nằm ngang trong một từ trường có phương thẳng đứng và có cảm ứng từ $B$ biến thiên theo thời gian $t$ theo quy luật $B = 10^{-2}t\ (\text{T})$, t tính bằng s. Độ lớn của cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây là

15,7 mA.

3,14 mA.

31,4 mA.

1,57 mA.

Giải thích

Đáp án đúng là D.

Diện tích của vòng dây tròn này là:
\[
S = \pi r^2.
\]

Vì vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ của từ trường vuông góc với mặt phẳng vòng dây nên ta có thể chọn vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt phẳng vòng dây có chiều cùng chiều với $\vec{B}$.

Khi đó, từ thông gửi qua vòng dây tròn là:
\[
\Phi = B S \cos 0 = B \pi r^2.
\]

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là:
\[
e_c = -\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}
= -\dfrac{\pi r^2 \Delta B}{\Delta t}
= -\pi r^2 \dfrac{\Delta B}{\Delta t}.
\]

Với $B = 10^{-2}t$ thì $\dfrac{\Delta B}{\Delta t} = 10^{-2}\ \text{T/s}$.
Do đó, cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là:
\[
i_c = \dfrac{e_c}{R}
= -\dfrac{\pi r^2}{R} \cdot \dfrac{\Delta B}{\Delta t}
= \dfrac{3{,}14 \cdot 0{,}1^2}{0{,}2} \cdot 10^{-2}
\approx -1{,}57 \cdot 10^{-3}\ \text{A}
= -1{,}57\ \text{mA}.
\]

Vậy độ lớn:
\[
i_c = 1{,}57\ \text{mA}.
\]