Hiện tượng cảm ứng điện từ – Suất điện động cảm ứng. 11.C5.P1.

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ – SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Yêu cầu:

–         Hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ, định luật Len-xơ, định luật Fa-ra-đây.

–         Vận dụng để giải các bài toán về cảm ứng điện từ.

Nội dung:

1. Từ thông

+ Là đại lượng để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó.

+ Công thức:

Trong đó, S là diện tích của mặt, α là góc hợp bởi vector pháp tuyến của mặt  và .

Đơn vị: vê be (Wb); 1 Wb = 1 T. 1 m2

2. Hiện tượng cảm ứng điện từ

+ Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hiện tượng này gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

+ Dòng điện do suất điện động cảm ứng gây ra là dòng điện cảm ứng.

+ Định luật Len-xơ: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.

3. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ

Độ lớn của suất điện động cảm ứng  trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch.

Dấu “ – ” thể hiện định luật Len-xơ.

BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1: Một khung dây dẫn hình chữ nhật kích thước 3 cm x 4 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4 T. Vector cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một góc 300. Tính từ thông qua khung dây dẫn đó.

Lời giải:

Từ đề bài, ta có góc hợp bởi vector pháp tuyến của mặt khung và vector cảm ứng từ bằng 600.

Diện tích khung dây là: S = 3 x 4 = 12 cm2 = 12.10-4 m2.

Từ thông qua khung dây là: Φ = 5.10-4.12.10-4.cos60 = 3.10-7 Wb

ĐS: 3.10-7 Wb

Bài 2: Một khung dây phẳng, diện tích 20 cm2, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Vector cảm ứng từ hợp thành với mặt phẳng khung dây một góc  và có độ lớn bằng 2.10-4 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong khoảng thời gian 0,01 s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi.

Lời giải:

Góc hợp bởi vector pháp tuyến khung và vector cảm ứng từ là:

Độ biến thiên từ thông trong một vòng dây là:

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là:

ĐS:

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một ống dây kín là do sự thay đổi

    Chiều dài của ống dây

    Khối lượng của ống dây

    Từ thông qua ống dây

    Cả ba đáp án đều có thể tạo nên dòng điện cảm ứng trong ống dây

  • (2)

    Định luật Len-xơ được dùng để

    Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch điện kín.

    Xác định cường độ của dòng điện  cảm ứng xuất hiện trong một mạch điện kín.

    Xác định sự biến thiên của từ thông qua một mạch điện kín, phẳng.

    Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng trong một mạch điện kín.

  • (3)

    Chọn câu sai

    Mật độ năng lượng từ trường được tính theo công thức

    Chiều của dòng điện cảm ứng thay đổi phụ thuộc vào sự biến thiên thông qua mạch kín tăng hay giảm và theo nguyên tắc chống lại theo định luật Len-xơ

    Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch phát sinh dòng điện cảm ứng.

    Công thức tính suất điện động tự cảm là

  • (4)

    Phát biểu nào sau đây là đúng?

    Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng cơ năng.

    Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường.

    Khi tích điện cho tụ điện thì trong tụ điện tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường.

    Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường.

  • (5)

    Phát biểu nào sau đây là đúng?

    Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng cơ năng.

    Khi tích điện cho tụ điện thì trong tụ điện tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường.

    Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường.

    Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường.

  • (6)

    Một thanh kim loại CD = l chuyển động trong từ đều có cảm ứng từ B, vận tốc v của thanh vuông góc với các đường cảm ứng và cắt các đường cảm ứng. Suất điện động xuất hiện trong thanh có giá trị nào sau đây ?

    Một giá trị khác

    Bvl

  • (7)

    Chọn câu sai. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường, và cắt các đường cảm ứng phụ thuộc

    Hướng của từ trường

    Vận tốc chuyển động của đoạn dây dẫn

    Độ dài của đoạn dây dẫn

    Tiết diện thẳng của dây dẫn

  • (8)

    Các thiết bị điện như quạt điện, máy bơm, máy biến thế…, sau một thời gian vận hành thì  vỏ ngoài của thiết bị thường bị nóng lên. Nguyên nhân này chủ yếu là do

    Toả nhiệt trên điện trở R trong các cuộn dây của máy theo định luật Jun-Lenxơ

    Tác dụng của dòng điện Fucô chạy trong các lỏi sắt bên trong máy, làm cho lỏi sắt nóng lên.

    Nhiệt toả ra do ma sát giửa bộ phận quay và bộ phận đứng yên truyền ra vỏ máy

    Các bức xạ điện từ khi có dòng điện chạy qua thiết bị tạo ra.

  • (9)

    Một khung dây tròn, đặt trong một từ trường đều có mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ. Trong các trường hợp sau :

    I. Khung dây chuyển động tịnh tiến trong từ trường theo một phương bất kỳ

    II. Bóp méo khung dây                                III. Khung dây quay quanh một đường kính của nó

    Ở trường hợp nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong khung dây?

    III và I

    I và II

    Cả I, II và III

    II và III

  • (10)

    Một khung dây có điện trở R, diện tích S, đặt trong từ trường đều có đường cảm ứng từ B vuông góc mặt phẳng khung. Cảm ứng từ B biến đổi đều một lượng là ΔB trong thời gian Δt. Công thức nào sau đây được dùng để tính nhiệt lượng toả ra trong khung dây trong thời gian Δt?

    S2

    RS2

    RS

  • (11)

    Trong hình vẽ nào sau đây, từ thông gửi qua diện tích của khung dây dẫn có giá trị lớn nhất?

     

    2

    3

    1

    4

  • (12)

    Một khung dây ABCD được đặt đồng phẳng với một dòng điện thẳng dài vô hạn như hình vẽ

    Tịnh tiến khung dây theo các cách sau

    I. Đi lên, khoảng cách giữa tâm khung dây và dòng diện thẳng không đổi.

    II. Đi xuống, khoảng cách giữa tâm khung dây và dòng diện thẳng không đổi.

    III. Đi ra xa dòng điện.

    IV. Đi về gần dòng điện.

    Trường hợp nào xuất hiện dòng điện cảm ứng trong khung ABCD

    I, II

    II, III

    I, IV

    III, IV

  • (13)

    Biểu thức nào sau đây biểu diễn một đại lượng có đơn vị là Wb

    B

  • (14)

    Có ba nam châm giống nhau được thả rơi thẳng đứng  từ cùng  một độ cao.Thanh thứ nhất rơi tự do, thanh thứ hai rơi qua một ống dây để hở. thanh thứ ba rơi qua một ống dây kín.trong khi rơi thanh nam châm không chạm vào ống dây. thời gian rơi của ba thanh lần luợt là t1, t2 t3. Tacó

    t1 = t2 < t3

    t3 = t2 < t1

    t1 < t2< t3

    t1 = t2 = t3

  • (15)

    Cuộn dây có 100 vòng, bán kính 10 cm. Trục cuộn dây song song với cảm ứng từ  của một từ trường đều B = 0,2 T. Quay đều cuộn dây sau 0,5 s trục của nó vuông góc với . Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây.

    25 V

    2,5 V

    1,25 V

    12,5 V

  • (16)

    Một cuộn dây dẹt hình tròn tròn gồm N = 100 vòng dây, mỗi vòng có bán kính R = 10 cm, mỗi mét dài của dây có điện trở R0 = 10 W cuộn dây đặt trong từ trường đều vectơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây và có độ lớn B = 10-2 T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10– 2 s. Tính cường độ dòng điện xuất hiện trong mạch?

    3,1 A

    0,42 A

    4,2 A

    0,31 A

  • (17)

    Một thanh dẫn điện dài 20 cm được nối hai đầu của nó với hai đầu của đoạn mạch có điện trở 0,5 W. Cho thanh chuyển động tịnh tiến trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,08 T với vận tốc 7 m/s. Hỏi số chỉ Ampe kế đặt trong mạch điện đó? Cho biết vector vận tốc của thanh vuông góc với các đường sức từ và điện trở thanh rất nhỏ. Coi vận tốc  vuông góc với thanh dẫn.

    0,4 A

    0,224 A

    0,2 A

    0,24 A

  • (18)

    Cho mạch điện như hình vẽ. E = 1,2 V, r = 1 W,  MN = 40 cm, RMN = 3 W,  vuông góc với khung dây, B = 0,4 T. Bỏ qua điện trở các phần còn lại của khung dây. Thanh MN có thể trượt không ma sát trên hai thanh ray. Thanh MN chuyển động đều sang phải với vận tốc v = 2 m/s. Tìm dòng điện qua mạch và lực từ tác dụng vào thanh MN.

    0,3 A; 0,6 N

    0,3 A; 0,06 N

    0,42 A; 0,06 N

    0,38 A; 0,06 N

  • (19)

    Thanh AB dài l = 20 cm, khối lượng m = 10 g, B = 0,1 T, E = 1,2 V, r = 0,5 W. Thanh AB trượt đều với vận tốc v = 10 m/s dưới tác dụng của lực từ và lực ma sát. Bỏ qua điện trở dây và nơi tiếp xúc. Tìm dòng điện trong mạch và hệ số ma sát trượt.

    2 A; 0,2

    2 A; 0,5

    1 A; 0,3

    2 A; 0,4

  • (20)

    Một khung dây hình chữ nhật có chiều dài 2 dm, chiều rộng 1,14 dm, đặt trong từ trường đều B, vector  vuông góc với mặt phẳng khung. Cho B = 0,1 T. Xác định suất điện động cảm ứng EC xuất hiện khi người ta uốn khung dây thành một vòng dây tròn trong thời gian một phút.

    11,4 μV

    12,3 μV

    14,4 μV

    15,0 μV

  • (21)

    Một khung dây hình chữ nhật có các cạnh lần lượt là: a = 10 cm; b = 20 cm gồm 50 vòng dây quay đều trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T. Trục quay của khung nằm vuông góc với đường sức từ. Lúc đầu mặt phẳng khung vuông góc với vector cảm ứng từ. Khung quay với tốc độ góc w = 100p rad/s. Tính suất điện động trung bình trong khung dây trong thời gian nó quay được 150 kể từ vị trí ban đầu?

    2,5 V

    33,5 V

    20,5 V

    10,5 V

  • (22)

    Một cuộn dây dẹt hình tròn tròn gồm N = 100 vòng dây, mỗi vòng có bán kính R = 10 cm, mỗi mét dài của dây có điện trở R0 = 10 W cuộn dây đặt trong từ trường đều vectơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây và có độ lớn B = 10-2 T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10– 2 s. Tính cường độ dòng điện xuất hiện trong mạch?       

    31 A

    0,031 A

    3,1 A

    0,31 A

  • (23)

    Một dây dẫn được uốn thành mạch điện phẳng có dạng hai hình vuông cạnh a = 10cm, b = 20 cm như hình vẽ. Mạch đặt trong một từ trường đều có  vuông góc với mặt phẳng hai khung, cho B = 3,6.10‑2 T. Dây dẫn có tiết diện 1 mm2, điện trở suất r = 1,5.10-6 Wm. Người ta cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10-2 s. Tính dòng điện qua mạch.

    16.10-2 A

    6.10-2 A

    26.10-2 A

    36.10-2 A

  • (24)

    Trên hai cạnh AB và CD của một khung dây dẫn cạnh a = 20 cm, điện trở R = 0,8 W, người ta mắc hai nguồn điện E1 = 12 V, E2 = 8 V; r1 = r2 = 0,1 W như trên hình vẽ. Mạch điện được đặt trong từ truờng đều có vector cảm ứng ứng từvuông góc với mặt phẳng khung dây và hướng ra sau hình vẽ, độ lớn cảm ứng từ B tăng theo quy luật B = kt, k = 40 T/s. Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch.

    5 A

    4 A

    5,6 A

    2,3 A

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
no img nhan thanh
Đề thi HK I – Vật lý 11 – 2017 – THPT NGUYỄN THỊ MINH KHAI, HÀ NỘI
ĐỀ THI VẬT LÝ 11 HỌC KÌ 1 TRƯỜNG NGUYỄN THỊ MINH KHAI, HÀ NỘI, 2017
Chuyên mụcVật lý lớp 11
Định luật Cu-lông. L11.C1.P1.
Định luật Cu-lông. L11.C1.P1.
TÓM TẮT LÝ THUYẾTYêu cầu:- Nắm được các tính chất lực tĩnh điện và định luật Cu-lông.- Áp dụng vào các bài toán về hệ điện tích tương tác.Nội dung:1. Hai loại điện tích- Có 2 loại điện tích: điện ...
Vật lý lớp 11Điện tích - điện trường
Sách và tư liệu
Phần 1_Dao động cơ_Đáp án_Những câu lý thuyết Vật lý khó và hay trong các đề thi gần đây
Phần 1_Dao động cơ_Đáp án_Những câu lý thuyết Vật lý khó và hay trong các đề thi gần đây
Các em nên tự làm hoặc đọc một lượt phần đáp án để giải đáp những vấn đề mình thắc ...
Chế tạo đầu phát laser 450 nm công suất cao ứng dụng trong đo xa-2013
Chế tạo đầu phát laser 450 nm công suất cao ứng dụng trong đo xa-2013
Đinh Văn Trung, Bùi Văn Hải, Nguyễn Văn Thương
Nghìn lẻ một đêm – Chương 31: Chuyến đi thứ 6
No img
Chính tôi cũng tự mình lấy làm ngạc nhiên khi nghĩ tới điều đó, cho ...
Công thức Vật lý 11_Tóm tắt_Giúp hs nhớ lại những gì cơ bản nhất
Công thức Vật lý 11_Tóm tắt_Giúp hs nhớ lại những gì cơ bản nhất
NGHI NHỚ VẬN DỤNG, CHUẨN BỊ CHO HỌC LỚP 12 & THI ĐẠI HỌC