Title 4. TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ_LẦN 2.docx ✅

1 CHỦ ĐỀ 11: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ BÀI TẬP LẦN 02 Họ và tên………………………………………………………………………………..Trường…….…………………………… Câu 1. Trong chẩn đoán bệnh bằng cộng hưởng từ, người được chụp nằm trong từ trường hướng dọc cơ thể, từ đầu đến chân. Một người được chụp đã quên tháo vòng tay của mình. Vòng tay này bằng kim loại có đường kính 6,0 cm và có điện trở 001,  . Giả sử mặt phẳng của vòng tay vuông góc với cảm ứng từ và khi chụp, từ trường của máy giảm từ 1,5 T xuống 0,3 T trong 1,2 s. Tính cường độ dòng điện cảm ứng sinh ra do thay đổi từ trường của máy cộng hưởng từ khi chụp. Hướng dẫn *Độ lớn suất điện động cảm ứng: 22 3.0,060,31,5 2,83.10 441,2c BDB eSV tt    *Cường độ dòng điện cảm ứng: 3 2,83.10 0,283 0,01 c c e iA R   Câu 2. Hình bên là ảnh chụp thí nghiệm đo lực từ của nam châm vĩnh cửu tác dụng lên đoạn dây dẫn đặt trong từ trường. Biết dây dẫn được cố định vào giá thí nghiệm (1) sao cho phương của đoạn dây dẫn (2) nằm ngang vuông góc với vectơ cảm ứng từ B→ của nam châm (3) và không chạm vào nam châm nằm trên cân. Số liệu thí nghiệm thu được như trong bảng bên dưới. Trong đó L là chiều dài đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường, F là độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn, I là cường độ dòng điện. I (A) 2,5 5,1 10,1 20,2 5,1 10,1 L (cm) 1,2 1,2 1,2 1,2 0,7 0,7 F (N) 0,008 0,015 0,030 0,060 0,009 0,017 Từ số liệu trong bảng, hãy tính độ lớn cảm ứng từ của nam châm? Hướng dẫn 1 12 11 0,008 0,267 2,5.1,2.10 F BT IL ; 2 22 22 0,015 0,246 5,1.1,2.10 F BT IL Tương tự: 30,248BT ; 40,248 BT ; 50,252 BT ; 60,240 BT 1236... 0,250 6 BBBB BT 
2 Câu 3. Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 0,05;ABCDm 0,08 BCm . Khung dây nằm trong từ trường đều có 0,10BT . Cường độ đòng điện trong khung dây là 2 A. Tính momen quay tác dụng lên khung dây ở vị trí như hình vẽ Hướng dẫn 4 201005008810 22  BCBC MF.FF.BCIBL.BC.,.,.,.N.m Câu 4. Hình bên biểu diễn một thanh dẫn điện MN trượt trên hai thanh kim loại theo chiều vuông góc với cảm ứng từ. Biết 040B,T , 0,20 MNPQm . Thanh MN đang chuyển động về bên trái với vận tốc có độ lớn 0,2 m/s và có hướng vuông góc với nó. Toàn bộ mạch có điện trở 20,  . Các thanh kim loại không nhiễm từ, bỏ qua ma sát. Xét tính đúng/sai trong các phát biểu sau: a) Suất điện động cảm ứng trong thanh MN có độ lớn là 1,6.10 -2 V. b) Dòng điện trong mạch có chiều NMQP. c) Lực kéo thanh MN chuyển động đều với tốc độ đã cho là 6,4.10 -4 N. d) Nếu coi NM là nguồn điện thì M đóng vai trò cực dương. Hướng dẫn a. Thanh MN dịch chuyển sang trái, diện tích khung dây MNPQ bị giảm một lượng: SMN.v.t *Độ lớn suất điện động: 0402020016  c SMN.v.t eBBBv.MN,.,.,, V ttt b.Do diện tích khung dây giảm nên từ thông giảm, dòng điện cảm ứng có chiều MNPQ để sinh ra từ trường cảm ứng → cB cùng chiều với từ trường ban đầu → B để chống lại sự giảm của từ thông. c. Lực kéo thanh MN chuyển động đều cân bằng với lực từ: 40016 04026410 02  c c e, FIBL.BL.,.,,.N R, d. Căn cứ vào chiều dòng điện đi ra cực dương của nguồn, đi vào cực âm của nguồn ta suy ra N là cực dương, M là cực âm của nguồn điện. Câu 5. Một thanh dẫn điện MN trượt trên hai thanh kim loại trong vùng từ trường vuông góc với hướng của cảm ứng từ (Hình vẽ). Biết 0,06 BT , 0,30 MNPQm , toàn bộ mạch có điện M trở 20  . Thanh đang chuyển động về bên trái với vận tốc có độ lớn 6,0 m/s và có hướng vuông góc với thanh. Xác định: a) Suất điện động cảm ứng. b) Cường độ dòng điện. c) Công suất cần thiết để di chuyển thanh. Hướng dẫn a) 0066030108 ceBvL,..,,V ; b) 30108 541054 20 c c e, i,.A, mA R   c) 335410060365832105832F.vIBL.v,..,.,.,.W, mWP
3 Câu 6. Một vòng dây kim loại hình tròn đường kính 5 cm được đặt trong vùng từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Hai đầu của vòng dây được nối với bóng đèn nhỏ tạo thành mạch kín. Lấy 3,14 . Biết điện trở của vòng dây kim loại và bóng đèn lần lượt là 12R và 21R  . Tại thời điểm ban đầu (t = 0), người ta bắt đầu thay đổi độ lớn cảm ứng từ theo đồ thị như hình vẽ. Xét tính đúng/sai trong các phát biểu sau: a) Tổng thời gian đèn sáng trong quá trình thay đổi nói trên là 3 s. b) Suất điện động cảm ứng sinh ra trong khoảng thời gian từ 0ts đến 1ts là 11775, mV . c) Độ sáng của đèn trong khoảng thời gian từ 0t s đến 1t s mạnh hơn trong khoảng thời gian từ 3ts đến 4t s . d) Nhiệt lượng tỏa ra trên bóng đèn trong một giây cuối cùng của quá trình thay đổi độ lớn cảm ứng từ xấp xỉ 71,1.10J . Hướng dẫn a.Từ đồ thị ta thấy tổng thời gian cảm ứng từ biến thiên là 3s, tổng thời gian này cũng là tổng thời gian đèn sáng. b.Độ lớn suất điện động trong khoảng thời gian t = 0s đến t = 1 s là: 23 43,14.0,05150.100 1.2,94.10 410    c B eNNSV tt c. Căn cứ vào độ dốc của đồ thị, ta thấy độ sáng của đèn từ 0 s đến 1 s yếu hơn trong khoảng thời gian từ 3 s đến 4 s. d. Độ lớn suất điện động trong khoảng thời gian 4ts đến 5ts là: 23 43,14.0,050500.10 1.9,8125.10 454    c B eNNSV tt *Nhiệt lượng tỏa ra trên bóng đèn: 22 4 27 222 12 9,8125.10 1.1,1.10 21       ce RIRW RRP Câu 7. Đoạn dây dẫn MN (hình vẽ) dài 0,20 m đang bị kéo về bên phải với tốc độ 0,20 m/s. Biết 1,2BT , điện trở của MN là 100 , bỏ qua điện trở các phần còn lại của mạch điện. Tìm lực cần thiết để kéo thanh ở tốc độ không đổi này (bỏ qua ma sát) Hướng dẫn *Lực cần thiết để kéo thanh ở tốc độ không đổi có độ lớn bằng lực mà từ trường tác dụng lên đoạn dây dẫn MN mang dòng điện cảm ứng: 4120202 1202115210 100 c c eBvL,.,.. FIBL.BL.BL.,.,,.N RR   Câu 8. Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 100 cm 2 . Ống dây có điện trở 16  , hai đầu dây nối đoản mạch và được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B→ hướng song song với trục của ống dây và có độ lớn tăng đều 4,0.10 -2 T/s. Xác định công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn này.
4 Hướng dẫn *Áp dụng:  2 2 42 2 100010010410 001 16 c B N.S. ....te , W RR     P Câu 9. Một cuộn dây dẫn dẹt gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 20 cm, mỗi mét dài của dây dẫn có điện trở 0,5  . Cuộn dây được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B→ ở hướng vuông góc với mặt phẳng của các vòng dây dẫn và có độ lớn giảm đều từ 1,0 mT đến 0 trong khoảng thời gian 10 ms. Xác định cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn này. Hướng dẫn *Áp dụng: 2 11021 1000001 05100002410 c c eB., i.N.S..., A RRt,...,    Câu 10. Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10 cm, được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B→ hướng song song với trục của ống dây và độ lớn của cảm ứng từ tăng đều theo thời gian với quy luật 0,01BT ts     . Cho biết dây dẫn có tiết diện 0,40 mm 2 và có điện trở suất 81,75.10.m . Xác định: a) Năng lượng của một tụ điện có điện dung 10F khi nối tụ điện này với hai đầu của ống dây dẫn. b) Công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn này. Hướng dẫn a)Điện trở: 8 6 100001 17510137 0410 l.., R,.., S,.    2 01 1000001 440c B., eN.S...,V t    ; 2 26811 101030810 2240    cWCe...,.J c)Công suất: 2 2 440 14510 137     ce Q.t.,.J R, Câu 11. Một khung dây dẫn kín có 500 vòng được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,4 T. Diện tích mỗi vòng dây là 50 cm 2 . Cho khung dây quay đều quanh trục vuông góc với vectơ cảm ứng từ với tốc độ góc là 3  rad/s. Nối khung dây với tụ điện thì tụ điện tích