Đề kiểm tra Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo Chương 3 có đáp án - Đề 1
28 câu hỏi
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.
Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều là \(u = 311\cos 100\pi t(\;{\rm{V}})\). Giá trị hiệu dụng của điện áp đó là
\(311\;{\rm{V}}.\)
\(220\;{\rm{V}}.\)
\(156\;{\rm{V}}.\)
\(440\;{\rm{V}}.\)
Đáp án đúng là B
\[U = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{311}}{{\sqrt 2 }} \approx 220\,V.\]
Phát biểu nào sau đây là sai?
Xung quanh dòng điện có từ trường.
Tương tác giữa hai dòng điện là tương tác từ.
Xung quanh điện tích chuyển động có cả điện trường và từ trường.
Các đường sức từ là các đường cong hở.
Đáp án đúng là D
Các đường sức từ là các đường cong kín.
Trường hợp nào sau đây không có từ trường?
Xung quanh một quả cầu mang điện.
Xung quanh một dòng điện.
Ở gần một chùm tia electron.
Giữa hai cực của nam châm hình chữ U.
Đáp án đúng là A
Xung quanh một quả cầu mang điện có điện trường, không có từ trường.
Phát biểu nào sau đây là sai?
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với
cường độ dòng điện trong đoạn dây.
chiều dài của đoạn dây.
góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ.
cảm ứng từ tại điểm đặt đoạn dây.
Đáp án đúng là C
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với sin của góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ.
Một đoạn dây dẫn dài 10 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện qua dây có cường độ 2 A. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 0,004 N. Cảm ứng từ trong đoạn dây có độ lớn là
0,02 T.
0,2 T.
0,04 T.
0,002 T.
Đáp án đúng là A
\({\rm{B}} = \frac{{\rm{F}}}{{{\rm{IL}}}} = \frac{{0,004}}{{2.0,1}} = 0,02\;{\rm{T}}.\)
Một đoạn dây dài đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T hợp với đường cảm ứng từ một góc 30°. Dòng điện qua dây có cường độ 0,5 A thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là 4.10-2 N. Chiều dài đoạn dây dẫn là
32 cm.
3,2 cm.
16 cm.
1,6 cm.
Đáp án đúng là A
Áp dụng công thức: \({\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \sin \alpha \)\( \Rightarrow 4 \cdot {10^{ - 2}} = 0,5 \cdot 0,5 \cdot \ell \cdot \sin 30^\circ \Rightarrow \ell = 0,32\;{\rm{m}} = 32\;{\rm{cm}}{\rm{.}}\)
Một đoạn dây được uốn gập thành khung dây có dạng tam giác AMN vuông góc tại A. Đặt khung dây vào một từ trường đều có các vectơ cảm ứng từ nằm trong mặt phẳng ngang, có chiều từ trái qua phải như hình vẽ. Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ và AM = 8 cm, AN = 6 cm, B = 3.10-3 T, I = 5 A. Lực từ tác dụng lên cạnh MN
nằm trong mặt phẳng hình vẽ, vuông góc với MN và có độ lớn là 0,6 mN.
vuông góc với hình vẽ, hướng vào trong mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn 1,2 mN.
vuông góc với hình vẽ, hướng ra ngoài mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn 1,2 mN.
nằm trong mặt phẳng hình vẽ, có hướng đi lên và có độ lớn 0,6 mN.
Đáp án đúng là C
Áp dụng quy tắc bàn tay trái.
Lực từ tác dụng lên cạnh MN có hướng như hình vẽ (vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều từ trong hướng ra ngoài), có độ lớn: FMN = B.I.MN.sin a = B.I.AM
⇒ FMN = 3.10-3.5.0,08 = 1,2.10-3 N = 1,2 mN.
Giữa hai cực của một nam châm hình chữ U có một từ trường đều. Vectơ cảm ứng từ thẳng đứng, có độ lớn B = 0,5 T. Người ta treo một đoạn dây dẫn thẳng dài l = 5cm, khối lượng m = 5 g nằm ngang trong từ trường bằng hai dây dẫn mảnh nhẹ. Tìm góc lệch α của dây treo so với phương thẳng đứng khi cho dòng điện I = 2 A chạy qua dây. Biết g = 10 m/s2.
30°.
60°.
45°.
90°.
Đáp án đúng là C
Các lực tác dụng lên đoạn dây có dòng điện chạy qua bao gồm:
+ Trọng lực \(\overrightarrow {\rm{P}} \) hướng thẳng đứng xuống dưới: \({\rm{P}} = {\rm{mg}}.\)
+ Lực từ \(\overrightarrow {\rm{F}} \) nằm ngang theo quy tắc bàn tay trái: \({\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \sin (\overrightarrow {\rm{B}} ,\vec \ell ).\)
+ Hai lực căng dây (hướng dọc theo các dây), có hợp lực \(\overrightarrow {\rm{T}} .\)
Vậy hợp lực tác dụng lên đoạn dây là: Fhl→=P→+F→+T→
Để đoạn dây cân bằng thì \(\overrightarrow {{{\rm{F}}_{{\rm{hl}}}}} = 0 \Rightarrow \overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} + \overrightarrow {\rm{T}} = 0 \Rightarrow (\overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} ) = - \overrightarrow {\rm{T}} \)
Ta có: tanα=FP→(B→,l¯)=90°tanα=BIlmg=2.0,05.0,50,005.10=1⇒α=45°.
Treo đoạn dây dẫn có chiều dài l = 10 cm; khối lượng m = 5 g bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng lên trên (hình bên), có độ lớn B = 0,05 T và dòng điện chạy qua dây dẫn là \({\rm{I}} = 10\sqrt 3 \;{\rm{A}}.\) Nếu lấy g = 10 m/s2 thì góc lệch a của dây treo so với phương thẳng đứng là
60°.
30°.
15°.
45°.
Đáp án đúng là A
Ta có: tanα=FP=BIlmg=0,05⋅103⋅0,15⋅10−3⋅10=3⇒α=60°
Một thanh nhôm MN, khối lượng 0,20 kg chuyển động trong từ trường đều và luôn tiếp xúc với hai thanh ray đặt song song cách nhau 1,6 m nằm ngang, nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Từ trường ngược hướng với trọng lực, có độ lớn B = 0,05 T. Hệ số ma sát giữa thanh nhôm MN và hai thanh ray là m = 0,40. Biết thanh nhôm chuyển đều và điện trở của mạch không đổi. Lấy g = 10 m/s2. Bỏ qua hiện tượng cảm ứng điện từ. Thanh nhôm chuyển động về phía
gần nguồn và có I = 10A.
xa nguồn và có I = 10 A.
gần nguồn và có I = 5 A.
xa nguồn và có I = 5 A.
Đáp án đúng là B
- Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn \({\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \)
- Vì chuyển động đều nên lực từ cân bằng với lực
\( \Rightarrow B\ell I = \mu {\rm{mg}} \Rightarrow I = \frac{{\mu {\rm{mg}}}}{{B\ell }} \Rightarrow I = \frac{{0,4 \cdot 0,2 \cdot 10}}{{0,05 \cdot 1,6}} = 10\;{\rm{A}}\).
Một thanh nhôm MN, khối lượng 0,20 kg chuyển động trong từ trường đều và luôn tiếp xúc với hai thanh ray đặt song song cách nhau 1,6 m nằm ngang, nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Từ trường ngược hướng với trọng lực, có độ lớn B = 0,05 T. Hệ số ma sát trượt giữa thanh nhôm MN và hai thanh ray là m = 0,40. Lấy g = 10 m/s2. Bỏ qua hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi cho dòng điện 12 A chạy qua thanh thì nó chuyển động nhanh dần đều với gia tốc bằng
0,3 m/s2.
0,4 m/s2.
0,8 m/s2.
0,5 m/s2.
Đáp án đúng là C
Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn \({\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \)
Định luật II Niuton: \(\overrightarrow {\rm{F}} + \overrightarrow {{{\rm{F}}_{{\rm{ms}}}}} = {\rm{m}}\overrightarrow {\rm{a}} \)
Gia tốc: \[{\rm{a}} = \frac{{{\rm{BI}}\ell - \mu {\rm{mg}}}}{{\rm{m}}} \Rightarrow \]\[{\rm{a}} = \frac{{0,05 \cdot 1,6 \cdot 12 - 0,4 \cdot 0,2 \cdot 10}}{{0,2}} = 0,8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}\].
Dây dẫn thẳng dài có dòng điện 5 A chạy qua. Cảm ứng từ tại M có độ lớn là 10-5 T. Điểm M cách dây một khoảng là
20 cm.
10 cm.
1 cm.
2 cm.
Đáp án đúng là B
Ta có: \({B_M} = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{{{r_M}}} \Rightarrow {10^{ - 5}} = {2.10^{ - 7}}\left( {\frac{5}{{{r_M}}}} \right) \Rightarrow {r_M} = 0,1\;{\rm{m}}\)
Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = 5cm2 gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 60°. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây.
\(\Phi = 8,66 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.\)
\(\Phi = 8,66 \cdot {10^{ - 5}}\;{\rm{Wb}}.\)
\(\Phi = 3\sqrt 3 \cdot {10^{ - 6}}\;{\rm{Wb}}.\)
\(\Phi = 3\sqrt 3 \cdot {10^{ - 5}}\;{\rm{Wb}}.\)
Đáp án đúng là A
Ta có công thức tính từ thông: \(\Phi = {\rm{NBS}}\cos \alpha = 20.0,{1.5.10^{ - 4}}.\cos 30^\circ = 8,66 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.\)
Một khung dây có diện tích 5 cm2, gồm 50 vòng dây. Đặt khung dây trong từ trường đều có cảm ứng từ \[\overrightarrow {\rm{B}} \] và quay khung theo mọi hướng. Từ thông qua khung có giá trị cực đại 5.10-3 Wb. Cảm ứng từ B có giá trị nào?
0,2 T.
0,02 T.
2 T.
2.10-3 T.
Đáp án đúng là A
Ta có: \({\Phi _{\max }} = {\rm{NBS}} \Rightarrow 5 \cdot {10^{ - 3}} = 50 \cdot {\rm{B}} \cdot 5 \cdot {10^{ - 4}} \Rightarrow {\rm{B}} = 0,2\;{\rm{T}}{\rm{.}}\)
Từ thông Φ qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thời gian 0,2 s từ thông giảm đều từ 1,2 Wb xuống còn 0,4 Wb. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng
6 V.
4 V.
2 V.
1 V.
Đáp án đúng là B
Áp dụng công thức định luật Faraday: \(\left| {{{\rm{e}}_{{\rm{cu}}}}} \right| = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \left| {\frac{{0,4 - 1,2}}{{0,2}}} \right| = 4\;{\rm{V}}{\rm{.}}\)
Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm2. Khung quay đều quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây với tốc độ 50 vòng/giây, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ \(\vec B\) vuông góc với trục quay và có độ lớn \(B = \frac{{\sqrt 2 }}{{5\pi }}(T).\) Suất điện động cực đại trong khung dây là
100 V.
\(200\sqrt 2 \;{\rm{V}}.\)
200 V.
\(100\sqrt 2 \;{\rm{V}}.\)
Đáp án đúng là B
Tần số biến thiên của từ thông gửi qua khung dây: \({\rm{f}} = 50\;{\rm{Hz}} \Rightarrow \omega = 2\pi {\rm{f}} = 2\pi {\rm{n}} = 100\pi \left( {\frac{{{\rm{rad}}}}{{\rm{s}}}} \right)\)
Suất điện động cực đại: \({{\rm{E}}_0} = \omega {\rm{NBS}} = 100\pi \cdot 500 \cdot \frac{{\sqrt 2 }}{{5\pi }} \cdot 220 \cdot {10^{ - 4}} = 200\sqrt 2 (\;{\rm{V}}).\)
Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là \(u = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{4}} \right)({\rm{V}})\) (t tính bằng s). Giá trị của u ở thời điểm \({\rm{t}} = 5\;{\rm{ms}}\) là
-220 V .
\(110\sqrt 2 \;{\rm{V}}.\)
220 V .
\( - 110\sqrt 2 \;{\rm{V}}.\)
Đáp án đúng là C
Ta có: \({\rm{u}} = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi {\rm{t}} - \frac{\pi }{4}} \right)({\rm{V}}).\)
Tại \({\rm{t}} = 5\;{\rm{ms}} \Rightarrow {\rm{u}} = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi \cdot 5 \cdot {{10}^{ - 3}} - \frac{\pi }{4}} \right) = 220\;{\rm{V}}.\)
Tại thời điểm t điện áp \(u = 200\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\) trong đó (u tính bằng V, t tính bằng giây) có giá trị \(100\sqrt 2 \;{\rm{V}}\) và đang giảm. Sau thời điểm đó \[\frac{1}{{300}}\]s điện áp đó có giá trị là
-100 V.
\(100\sqrt 3 \;{\rm{V}}.\)
\( - 100\sqrt 2 V.\)
200 V.
Đáp án đúng là C
Thời điểm t \( \Rightarrow {\rm{u}}\left( {\rm{t}} \right) = 100\sqrt 2 = \frac{{{{\rm{U}}_0}}}{2}\) (Ứng với pha \(\left. { \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{3}} \right)\)
Sau \[\frac{1}{{300}}\] s ứng với: \(\Delta \varphi = \omega \Delta t = \frac{{100\pi }}{{300}} = \frac{\pi }{3}\)
Khi \(u = 100\sqrt 2 (V)\) và đang giảm thì \({u_2} = 200\sqrt 2 \cos \frac{{2\pi }}{3} = - 100\sqrt 2 V.\)
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Mỗi câu ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân (Hình vẽ). Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là 1,0 cm. Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 500,68 g. Khi có dòng điện cuờng độ 0,34 A chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 500,12 g. Lấy \(g = 9,80\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}.\) Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có một lực tác dụng vào cân theo chiều thẳng đứng lên trên.
b) Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ tác dụng lên đoạn dây và có chiều hướng lên.
c) Dòng điện trong dây có chiều từ trái sang phải.
d) Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm là 0,16 T.
a) Đúng. Số chỉ của cân giảm, chứng tỏ đã có một lực tác dụng vào cân theo chiều hướng lên.
b) Sai. Do lực tác dụng vào cân hướng lên nên theo định luật thứ ba của Newton, lực tác dụng lên đoạn dây hướng xuống.
c) Sai. Theo quy tắc bàn tay trái, chiều dòng điện trong dây dẫn hướng từ phải sang trái.
d) Đúng. Vì dòng điện vuông góc với từ trường nên, độ lớn cảm ứng từ giữa các cực nam châm là \(B = \frac{F}{{I\ell }} = \frac{{mg}}{{I\ell }}\)
Thay số: \(m = 500,68\;{\rm{g}} - 500,12\;{\rm{g}} = 0,56\;{\rm{g}} = 0,56 \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{kg}}\);\(g = 9,80\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2};I = 0,34\;{\rm{A}};\ell = 0,10\;{\rm{m}}\)
ta được: \(B = 0,16\;{\rm{T}}.\)
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.
Ở một bóng đèn sợi đốt có ghi \(220\;{\rm{V}} - 75\;{\rm{W}}.\) Đèn được nối vào mạng điện xoay chiều. Khi đèn sáng bình thường, trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là \(0,34\;{\rm{A}}.\)
b) Số đo cường độ dòng điện của ampe kế mắc nối tiếp với đèn là \(0,48\;{\rm{A}}.\)
c) Trong một giờ, đèn tiêu thụ năng lượng điện là 75 W.h.
d) Điện trở của đèn là \(458\Omega .\)
a) Đúng. Điện áp hiệu dụng để đèn sáng bình thường là \(U = 220\;{\rm{V}}.\) Ta có \(I = \frac{P}{U} = \frac{{75}}{{220}} = 0,34\;{\rm{A}}{\rm{.}}\)
b) Sai. Đồng hồ đo giá trị hiệu dụng. Trong trường hợp này, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều là \(I = 0,34\;{\rm{A}}.\)
c) Đúng. Năng lượng điện tiêu thụ là tích của công suất điện với thời gian tiêu thụ điện. Trong trường hợp này, năng lượng điện tiêu thụ là 75 W.h.
d) Sai. Điện trờ của đèn khoảng \(R = \frac{U}{I} = \frac{{220}}{{0,34}} = 647\,\Omega .\)
Đáp án: a) Đúng, b) Sai, c) Đúng, d) Sai.
Để làm tăng từ trường của một nam châm điện, trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
a) Tăng cường độ dòng điện của nó.
b) Đảo ngược chiều dòng điện trong nó.
c) Thay lõi sắt của nó bằng lõi nhôm.
d) Giữ nguyên cường độ dòng điện, tăng số vòng dây của nó.
a) Đúng.
b) Sai. Đảo ngược chiều dòng điện chỉ có tác dụng làm đảo ngược cực từ.
c) Sai. Nhôm không phải là vật liệu từ.
d) Đúng.
Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?
a) Hai dây dẫn thẳng, dài sẽ hút nhau khi dòng điện chạy trong chúng ngược chiều nhau.
b) Tại một điểm của từ trường, cảm ứng từ có phương trùng với phương của kim nam châm nằm cân bằng tại điểm đang xét, có chiều từ cực nam sang cực bắc của kim nam châm.
c) Từ trường luôn tác dụng lực lên một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện được đặt cố định trong từ trường.
d) Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện có hướng vuông góc với cả hướng của dòng điện và hướng của cảm ứng từ.
a) Sai. Hai dây dẫn thẳng, dài sẽ đẩy nhau khi dòng điện chạy trong chúng ngược chiều nhau
b) Đúng.
c) Sai. Còn phụ thuộc vào góc giữa dòng điện và cảm ứng từ.
d) Đúng.
PHẦN III. Câu trả lời ngắn.
Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 20,0 m có diện tích mặt cắt ngang là \(2,50 \cdot {10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^2}.\) Đoạn dây dẫn được đặt nằm ngang sao cho dòng điện trong đoạn dây dẫn chạy từ đông sang tây với cường độ 20,0A. Ở vị trí đang xét, từ trường Trái Đất có cảm ứng từ nằm ngang, hướng từ nam lên bắc và có độ lớn \(0,500 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{T}}.\) Biết khối lượng riêng của đồng là \(8,{90.10^3}\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3};g = 9,8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}.\)
a) Tìm độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây.
b) Tính lực hấp dẫn tác dụng lên đoạn dây.
a) Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là: \({F_{{\rm{tu }}}} = BI\ell \sin \theta .\)
Thay các giá trị đã cho: B=0,500.10−4 T;I=20,0 A;l=20,0 m;θ=90,0° ta được Ftu =0,02 N.
Dòng điện và cảm ứng từ đều ở trong mặt phẳng nằm ngang nên lực từ hướng thẳng đứng. Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ có chiều từ trên xuống dưới.
b) Lực hấp dẫn có độ lớn là: \({F_{{\rm{hd}}}} = mg = \rho Vg = \rho S\ell g.\)
Thay các giá trị đã cho: \(\rho = 8,{90.10^3}\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3};{\rm{S}} = 2,{50.10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^2};\ell = 20,0\;{\rm{m}}\), ta được: \({F_{{\rm{hd}}}} = 4,36\;{\rm{N}}.\)
Phép tính này chứng tỏ rằng trong điều kiện bình thường, lực hấp dẫn tác dụng lên một dây dẫn mang dòng điện lớn hơn rất nhiều so với lực từ do từ trường Trái Đất gây ra.
Đáp án
a) \({F_{{\rm{tu}}}} = 0,02\;{\rm{N}}\), hướng thẳng đứng từ trên xuống.
b) \({F_{{\rm{hd}}}} = 4,36\;{\rm{N}}.\)
Một vòng dây dẫn phẳng có diện tích \(S = 160\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\) được đặt vuông góc với cảm ứng từ trong một từ trường đồng nhất nhưng có độ lớn tăng đều với tốc độ \(0,020\;{\rm{T}}/{\rm{s}}\) (Hình vẽ).
a) Tìm độ lớn suất điện động cảm ứng trong vòng dây.
b) Biết tổng điện trở của mạch là \(5,0\Omega \), tính cường độ của dòng điện cảm ứng trong vòng dây.
a) Theo đề bài, diện tích vòng dây không đổi, từ thông biến thiên là do cảm ứng từ biến thiên, độ lớn của suất điện động cảm ứng là: \({e_{\rm{C}}} = \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = S\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}\)
Thay các giá trị đã cho: \(S = 0,016{{\rm{m}}^2};\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 0,020\;{\rm{T}}/{\rm{s}}\), ta được \({e_{\rm{C}}} = 0,32{\rm{mV}}.\)
b) Cường độ của dòng điện cảm ứng là \({I_{\rm{C}}} = \frac{{{e_{\rm{C}}}}}{R}.\)
Thay các giá trị đã cho: \({e_{\rm{C}}} = 0,32{\rm{mV}};R = 5,0\Omega \), ta được \({I_{\rm{C}}} = 0,064\;{\rm{mA}}.\)
Đáp án: a) \({e_{\rm{C}}} = 0,32{\rm{mV}}\); b) \({I_{\rm{C}}} = 0,064\;{\rm{mA}}.\)
Một mặt có diện tích \(S = 4,0{\rm{d}}{{\rm{m}}^2}\) được đặt trong từ truờng đều và tạo với cảm ứng từ góc α=30° (Hình vẽ). Từ thông qua mặt S là \(\Phi = 12{\rm{mWb}}.\) Độ lớn của cảm ứng từ là bao nhiêu tesla (kết quả được viết đến hai chữ số thập phân)?
Sử dụng công thức về độ lớn của cảm ứng từ là \(B = \frac{\Phi }{{S\cos \alpha }}\)
Thay các giá trị đã cho: S=4,0.10−2 m2;Φ=12.10−3 Wb;α=30° ta được B=0,35 T.
Đáp án: \(B = 0,35\;{\rm{T}}.\)
Một dây dẫn dài 50 cm mang dòng điện được đặt vuông góc với một từ trường có B = 5 mT.
a) Nếu trong mỗi giây có 1018 electron đi qua tiết diện thẳng của dây dẫn thì cường độ dòng điện là bao nhiêu? (e = 1,6.10-19 C)
b) Tính độ lớn lực từ tác dụng lên dây dẫn.
a) Ta có: \({\rm{q}} = {\rm{It}} = {\rm{ne}} \Rightarrow {\rm{I}} = \frac{{{\rm{n}} \cdot {\rm{e}}}}{{\rm{t}}} = \frac{{{{10}^{18}} \cdot \left| { - 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}} \right|}}{1} = 0,16(\;{\rm{A}})\)
b) Áp dụng F=BIlsinθ⇒F=BIlsinθ=5⋅10−3⋅0,16⋅0,5⋅sin90°=4⋅10−4 N.
Xét một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài L = 1 m, có dòng điện I = 3 A chạy qua được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-2 T. Hãy xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện nếu phương của dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 60°.
Áp dụng: F=BIlsinθ=5⋅10−2⋅3⋅1⋅sin60°=0,129 N.
Một vòng dây dẫn phẳng có diện tích 0,10 m2 được đặt vuông góc với từ trường có độ lớn cảm ứng từ là 2,0.10-3 T. Tính từ thông qua vòng dây này.
Ta có: \(\Phi = {\rm{BS}} \cdot \cos \alpha = {\rm{BS}} \cdot \cos (\overrightarrow {\rm{B}} ,\overrightarrow {\rm{n}} ) = 2 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 0,1 \cdot \cos \left( {{0^0}} \right) = 2 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.\)
