Phân dạng Bài tập Vật lý 11 - Chương 5 : Cảm ứng điện từ

Nội dung text: Phân dạng Bài tập Vật lý 11 - Chương 5 : Cảm ứng điện từ

1. BÀI TẬP CHƯƠNG V:CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ DẠNG I: XÁC ĐỊNH CHIỀU DỊNG ĐIỆN CẢM ỨNG I. PHƯƠNG PHÁP -Xác định chiều vectơ cảm ứng từ xuyên qua khung dây. -Xét từ thơng qua khung dây:  BS cos tăng hay giảm + Nếu ϕ tăng, Bc ngược chiều B + Nếu ϕ giảm, Bc cùng chiều B -Sau khi xác định chiều của Bc, dễ dàng xác định được chiều của ic theo quy tắc nắm bàn tay phải hoặc quy tắc mặt nam , bắc. II. BÀI TẬP Câu hỏi 1: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng khi cho nam châm dịch chuyển lại gần hoặc ra xa vịng dây kín: Câu hỏi 2: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng khi cho vịng dây dịch chuyển lại gần hoặc ra xa nam châm: Câu hỏi 3: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng ngay khi nam châm đang đặt thẳng đứng tại tâm vịng dây ở trên bàn thì bị đổ: Câu hỏi 4: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng khi cho cả nam châm và vịng dây dịch chuyển, với v1 > v2: Câu 5: Xác định chiều dịng điện cảm ứng trong vịng dây khi nhìn vào mặt trên trong trường hợp cho nam châm rơi thẳng đứng xuyên qua tâm vịng dây giữ cố định như hình vẽ:
2. A. Lúc đầu dịng điện cùng kim đồng hồ, khi nam châm xuyên qua đổi chiều ngược kim đồng hồ. B. Lúc đầu dịng điện ngược kim đồng hồ, khi nam châm xuyên qua đổi chiều cùng kim đồng hồ. C. khơng cĩ dịng điện cảm ứng trong vịng dây. D. Dịng điện cảm ứng cùng kim đồng hồ. Câu 6: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng khi cho vịng dây tịnh tiến với vận tốc trong từ trường đều: Câu 7: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng khi cho vịng dây tịnh tiến với vận tốc trong từ trường đều: Câu 8: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng: Câu 9: Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng: Câu 10: Tương tác giữa khung dây và ống dây ở hình vẽ bên khi cho khung dây dịch chuyển ra xa ống dây là: A. đẩy nhau B. hút nhau C. Ban đầu hút nhau, khi đến gần thì đẩy nhau D. khơng tương tác
3. Câu 11: Cho dịng điện thẳng cường độ I khơng đổi. Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt sát dịng điện thẳng, cạnh MQ trùng với dịng điện thẳng như hình vẽ. Hỏi khi nào thì trong khung dây cĩ dịng điện cảm ứng: A. khung quay quanh cạnh MQ B. khung quay quanh cạnh MN C. khung quay quanh cạnh PQ D. khung quay quanh cạnh NP DẠNG II: TÍNH TỪ THƠNG, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG VÀ CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN CẢM ỨNG I. PHƯƠNG PHÁP  Theo định luật Len-xơ thì trong hệ SI suất điện động cảm ứng được viết dưới dạng : e c t  Trường hợp trong mạch điện là một khung dây có N vòng dây thì e N c t Nếu B biến thiên thì  Scos (B) Nếu S biến thiên thì  Bcos (S) Nếu α biến thiên thì  BS (cos ) Nếu đề bài bắt tính dịng cảm ứng thì ic=ec/R II. BÀI TẬP Bài 1: Một hình vuơng cạnh 5cm đặt trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B=8.10-4T.Từ thơng qua hình vuơng đĩ bằng 10- 6Wb.Tính gĩc hợp bởi véc tơ cảm ứng từ với mặt phẳng của hình vuơng đĩ ĐS: =300 2 Bài 2: Một khung dây hình trịn diện tích S=15cm gồm N=10 vịng dây,đặt trong từ trường đều cĩ B hợp với véc tơ pháp tuyến n của mặt phẳng khung dây một gĩc =300 như hình vẽ. B=0,04T.Tính độ biến thiên của từ thơng qua khung dây khi: a.Tịnh tiến khung dây trong vùng từ trường đều b.Quay khung dây quanh đường kính MN một gĩc 1800 c.Quay khung dây quanh đường kính MN một gĩc 3600 ĐS:a.  =0, b.  =-10,4.10-4Wb, c.  =0 Bài 3: Một mạch kín hình vuơng,cạnh 10cm,đặt vuơng gĩc với từ trường đều cĩ độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ trường,biết cường độ dịng điện cảm ứng i=2A và điện trở của mạch r=5  ĐS:103T/s Bài 4: Một cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, gồm N = 100 vịng, mỗi vịng cĩ bán kính R = 10cm, mỗi mét dài của dây dẫn cĩ điện trở. R0 = 0,5. Cuộn dây đặt trong một từ trường đều cĩ vectơ cảm ứng từ B vuơng gĩc với mặt phẳng các vịng dây và cĩ độ lớn B = 10-2T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10-2s. Tính cường độ dịng điện xuất hiện trong cuộn dây. BR ĐS: I = = 0,1A. 2R t 0 Bài 5: Một khung dây dẫn hình vuơng,cạnh a=10cm,đặt cố định trong từ trường đều cĩ véc tơ cảm ứng từ B vuơng gĩc với mặt phẳng khung.Trong khoảng thời gian t 0,05 s,cho độ lớn của B tăng đều từ 0 đến 0,5T.Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung ĐS:0,1 V
4. Bài 6: Một khung dây phẳng,diện tích 20cm2,gồm 50 vịng đặt trong từ trường đều.Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một gĩc = và cĩ độ lớn bằng 2.10-4T.Người ta làm cho từ trường giảm đều đến khơng trong khoảng 6 thời gian 0,01s.Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi -3 ĐS: ec=10 V Bài 7: Một dây đồng điện trở R=3  được uốn thành hình vuơng cạnh a=40cm,hai đầu dây đồng được nối với hai cực của một nguồn điện cĩ suất điện động =6V,điện trở khơng đáng kể.Mạch điện đặt trong một từ trường đều cĩ B cùng hướng với véc tơ pháp tuyến n của mặt phẳng hình vuơng như hình vẽ. Cảm ứng từ tăng theo thời gian theo quy luật B=15t(T).Xác định độ lớn và chiều dịng điện trong mạch. ĐS:I=1,2A,ngược chiều kim đồng hồ Bài 8: Một khung dây dẫn cĩ 2000 vịng được đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ vuơng gĩc với mặt phẳng khung.Diện tích mặt phẳng mỗi vịng là 2dm2.Cảm ứng từ của từ trường giảm đều từ giá trị 0,5T đến 0,2T trong thời gian 0,1s.Tính suất điện động cảm ứng trong mỗi vịng dây và trong tồn khung dây? -2 ĐS: ec=6.10 V,ectk=120V Bài 9: Một khung dây trịn,phẳng,gồm 1200 vịng,đường kính mỗi vịng là d=10cm,quay trong từ trường đều quanh trục đi qua tâm và nằm trong mặt phẳng khung dây.Ở vị trí ban đầu,mặt phẳng khung dây vuơng gĩc với đường sức từ,ở vị trí cuối,mặt phẳng khung dây song song với đường sức từ.Thời gian quay là 0,1s.Cảm ứng từ trường là B=0,005T.Tính suất điện động xuất hiện trong cuộn dây ĐS:ec=0,471V Bài 11: Một khung dây cứng,phẳng diện tích 25cm2,gồm 10 vịng dây.Khung dây được đặt trong từ trường đều.Khung dây nằm trong mặt phẳng như hình vẽ.Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian theo đồ thị a. Tính độ biến thiên của từ thơng qua khung dây kể từ lúc t=0 đến t=0,4s b. Xác định suất điện động cảm ứng trong khung c. Tìm chiều của dịng điện cảm ứng trong khung -5 -4 ĐS: a.  =6.10 Wb, b.ec=1,5.10 V, c.theo chiều kim đ/h Bài 12: Tại tâm của một vịng dây trịn phẳng gồm N = 50 vịng, mỗi vịng cĩ bán kính r1 = 20 cm, người ta đặt một khung dây 2 nhỏ gồm N2 = 100 vịng, mỗi vịng cĩ diện tích 1 cm . Khung dây nhỏ này quay xung quanh một đường kính của khung dây lớn với vận tốc khơng đổi EMBED Equation.DSMT4  300 vịng/giây. Tìm suất điện động cực đại trong khung nếu dịng trong khung lớn cĩ cường độ I = 10 A. ĐS: 4,7.10-3 Bài 13: Một khung dây kín phẳng hình vuơng ABCD cĩ cạnh a=10cm gồmN=250 vịng .Khung chuyển động thẳng đều tiến lại khoảng khơng gian trong đĩ cĩ từ trường. Trong khi chuyển động cạnh AB và AC luơn nằm trên hai đường thẳng song song như hình vẽ.Tính cường độ dịng điện chạy trong khung trong khoảng thời gian từ khi cạnh CB của khung bắt đầu gặp từ trường đến khi khung vừa vặn nằm hẳn trong từ trường.Chỉ rõ chiều dịng điện trong khung.Cho biết điện trở của khung là 3  . Vận tốc của khung v=1,5m/s và cảm ứng từ của từ trường B=0,005T ĐS: I=0.0625 A, dịng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ Bài 14: Một khung dây hình chữ nhật cĩ các cạnh lần lượt là : a = 10 cm; b = 20 cm gồm 50 vịng dây quay đều trong một từ trường đều cĩ cảm ứng từ B = 0,5 T. Trục quay của khung nằm vuơng gĩc với đường sức từ. Lúc đầu mặt phẳng khung vuơng gĩc với vectơ cảm ứng từ. Khung quay với tốc độ gĩc EMBED Equation.DSMT4  100 (rad / s) .Tính suất điện động trung bình trong khung dây trong thời gian nĩ quay được 15 0 kể từ vị trí ban đầu ĐS: 20,5 V
5. DẠNG 3: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG 1. Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường. Khi đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ thì trong đoạn dây đó xuất hiện suất điện động (đóng vai trò như nguồn điện). Suất điện động trong trường hợp này cũng gọi là suất điện động cảm ứng. 2. Qui tắc bàn tay phải Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoan dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó. 3. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây: Khi đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ thì độ lớn của suất điện động trong đoạn dây đó là: EMBED Equation.3  = Blv Nếu EMBED Equation.3 v và EMBED Equation.3 B cùng vuông góc với đoạn dây, đồng thời EMBED Equation.3 v hợp với EMBED Equation.3 B một góc EMBED Equation.3 thì độ lớn của suất điện động suất hiện trong đoạn dây là: EMBED Equation.3  = Blvsin EMBED Equation.3 . BÀI TẬP (Áp dụng quy tắc bàn tay phải các định cực sđ đ hoặc chiều dịng cảm ứng trên đoạn dây) Câu 1: Đặt khung dây dẫn ABCD cạnh một dây dẫn thẳng cĩ dịng điện chạy qua như hình vẽ. Thanh AB cĩ thể trượt trên hai thanh DE và CF. Điện trở R khơng đổi và bỏ qua điện trở của các thanh. AB song song với dịng điện thẳng và chuyển động thẳng đều với vận tốc vuơng gĩc với AB. Dịng điện cảm ứng cĩ: A. chiều từ A đến B, độ lớn khơng đổi B. chiều từ B đến A, độ lớn khơng đổi C. chiều từ A đến B, độ lớn thay đổi D. chiều từ B đến A, độ lớn thay đổi Câu 2: Hình vẽ nào xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường: Câu 3 Hình vẽ nào xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường: Câu 4: Hình vẽ nào xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường, biết dây dẫn vuơng gĩc với mặt phẳng hình vẽ:
6. Câu 5: Hình vẽ nào xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường, biết dây dẫn vuơng gĩc với mặt phẳng hình vẽ: Câu 6: Hình vẽ nào xác định đúng chiều dịng điện cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường: (Tính suất điện động cảm ứng) Bài 1: Một đoạn dây dẫn MN cĩ chiều dài l=0,5m chuyển động trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B=0,04T với vận tốc v=0,5m/s theo phương hợp với đường sức từ một gĩc  300 .Tính suất điện động suất hiện trong đoạn dây ĐS:ec=0,005V Bài 2. Một máy bay có chiều dài mỗi cánh 25m bay theo phương ngang với tốc độ 720km/h. Biết thành phần thẳng đứng của cảm ứng từ của trái đất B = 5.10-5T. Tìm hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cánh máy bay Bài 3: Một thanh dẫn điện dài 1m,chuyển động trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B=0,4T( B vuơng gĩc với thanh) với vận tốc 2m/s,vuơng gĩc với thanh và làm với B 1 gĩc  450 a. Tính suất điện động cảm ứng trong thanh b. Nối hai đầu thanh với một điện trở R=0,2  thành mạch kín thì cường độ dịng điện qua điện trở bằng bao nhiêu? ĐS:a. ec=0,564V ; b. I=2,82A (Dây dẫn trượt ngang trong từ trường đều) Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ,nguồn cĩ  =1,5V,điện trở trong r=0,1  .Thanh MN dài 1m cĩ điện trở R=2,9  .Từ trường cĩ B thẳng gĩc với MN và gướng xuống dưới. Cảm ứng từ là 0,1T.Ampe kế cĩ điện trở khơng đáng kể a. Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN đứng yên? b. Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN di chuyển về phía phải với vận tốc v=3m/s sao c. cho hai đầu MN luơn tiếp xúc với hai thanh đỡ bằng kim loại? d. Muốn Ampe kế chỉ số 0 phải để thanh MN di chuyển về phía nào với vận tốc là bao nhiêu? ĐS: a. IA0,5A ; b.IA=0,6A ; c.di chuyển về trái với vận tốc 15m/s Bài 4: Thanh dẫn MN trượt trong từ trường đều như hình vẽ.Biết B=0,3T,Thanh MN dài 40cm,vận tốc 2m/s,điện kế cĩ điện trở R=3  .Tính cường độ dịng điện qua điện kế và chỉ rõ chiều của dịng điện ấy ĐS: I =0,08A; dịng điện theo chiều từ N N’ A Bài 5: Cho hệ thống như hình vẽ, thanh AB = 20 cm, khối lượng m= 10 g, EMBED Equation.DSMT4 B vuơng gĩc với khung dây dẫn, độ lớn là 0,1 T, nguồn cĩ suất điện động 1,2 V và điện trở trong 0,5 EMBED Equation.DSMT4  . Do lực điện từ và lực ma sát, AB trượt đều với vận tốc 10 m/s. Bỏ qua điện trở các ray và các nơi tiếp xúc. a) Tính độ lớn và chiều của dịng điện trong mạch, hệ số ma sát giữa AB và ray. b) Muốn dịng điện trong thanh AB chạy từ B đến A, cường độ 1,8 A phải kéo Ab c) trượt theo chiều nào và vận tốc bằng bao nhiêu ? ĐS: a) 2 A; 0,4 b) sang phải, 15 m/s, 4.10-3N
7. Bài 6: Cho mạch điện như hình vẽ,nguồn cĩ  =6V,r=0,1  ,tụ cĩ điện dungC=5 F ,điện trở của mạch R=2,9  .Điện trở thanh MN khơng đáng kể,MN dài 1m: cảm ứng từ B=0,5T a. Hãy tính điện tích của tụ, cường độ dịng điện chạy trong mạch,lực từ tác dụng lên MN khi MN đứng yên b. Hãy tính điện tích của tụ, cường độ dịng điện chạy trong mạch,lực từ tác dụng lên MN khi MN chuyển động đều sang phải với vận tốc 20m/s,bỏ qua lực ma sát giữa MN và khung c. Để tụ điện tích được một lượng điện tích là Q=5,8.10-5C,thì thanh MN phải di chuyển về phía nào?và với vận tốc là bao nhiêu? ĐS:a. I=2A,Q=2,9.10-5C,F=1N; b.I=5,33A, Q=7,75.10-5C ,F=2,67N ; c.v=12m/s,sang phải Bài 7: Một thanh kim loại MN dài l = 1m trượt trên hai thanh ray đặt nằm ngang với vận tốc khơng đổi v = 2m/s. Hệ thống đặt trong từ trường đều B = 1,5T cĩ hướng như hình vẽ. Hai thanh ray nối với một ống dây cĩ L = 5mH, R = 0,5Ω, và một tụ điện C = 2µF. Tính năng lượng điện trường trong tụ điện: A. 9.10-6 J B. 8.10-6 J C. 7.10-6 J D. 6.10-6 J (Dây dẫn chuyển động theo phương thẳng đứng) Bài 7: khung dây dẫn ABCD hình vuơng, cạnh a = 20 cm, gồm 10 vịng dây, đặt trong một vùng khơng gian MNPQ cĩ từ trường đều với kích cỡ và phương, chiều của từ trường như hình vẽ. Cảm ứng từ cĩ độ lớn B = 0,05 T. a. Tính từ thơng gởi qua khung dây. b.Cho khung dây tịnh tiến đều về phía bên phải với tốc độ v = 10 m/s. Xác định thời gian tồn tại suất điện động cảm ứng trong khung; tính độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình xuất hiện trong khung (trong thời gian trên). c. Xác định chiều và độ lớn của dịng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây. Cho biết mật độ điện trở của dây  = 0,05 /m. ĐS: a.  0,02Wb ;b. ec 1V ;c. ic 2,5A Bài 8: Thanh đồng AB cĩ khối lượng m=20g trượt khơng ma sát trên hai thanh đồng đặt song song và thẳng đứng cách nhau đoạn l = 20cm, đầu trên hai thanh này được nối với điện trở R= 0,1Ω cả hai thanh đều đặt trong một từ trường đều cĩ B vuơng gĩc với mp chứa hai thanh.Cho thanh AB rơi với Vo= 0 a)Thanh AB chuyển động như thế nào? Biết cảm ứng từ B = 0,5T. b) Xác định dịng điện cảm ứng qua thanh AB. ĐS:a. ; b. Bài 9: Cho hệ thống như hình vẽ, thanh AB = l trượt thẳng đứng khơng ma sát trên hai thanh ray trong từ trường đều EMBED Equation.DSMT4 B nằm ngang. Bỏ qua điện trở trong mạch. Tính gia tốc chuyển động của thanh AB và cho biết sự biến đổi năng lượng trong mạch. mg ĐS: EMBED Equation.DSMT4 a m CB2l 2
8. Bài 10: [5] Đầu trên của hai thanh kim loại thẳng, song song cáhc nhau một khoảng L đặt dựng đứng được nối với hai bản cực của một tụ điện như hình vẽ. Hiệu điện thế đánh thủng của tụ điện là U B. Một từ trường đều cĩ cường độ B vuơng gĩc với mặt phẳng hai thanh. Một thanh kim loại khác AB khối lượng m trượt từ đỉnh hai thanh kia xuống dưới với vận tốc v. Hãy tìm thời gian trượt của thanh AB cho đến khi tụ điên bị đánh thủng? Giả thiết các thanh kim loại đủ dài và trên mọi phần của mạch điện trở và cảm ứng điện đều bỏ qua. Bài 11: Một khung dây hình chữ nhật chiều rộng a, chiều cao b được thả a b khơng vận tốc đầu sao cho mặt phẳng khung dây thẳng đứng và đi vào một vùng từ trường EMBED Equation.DSMT4 B vuơng gĩc với khung. Cho biết cạnh b đủ dài để khung cĩ thể đạt vận tốc khơng đổi khi mép trên của khung ra khỏi từ trường. Hỏi vận tốc B khơng đổi đĩ là bao nhiêu? Cho biết khối lượng của khung m và điện trở là R. ĐS: mgR/(aB)2 Đ (Đoạn dây chuyển động trên mặt phẳng nghiêng) Bài 11: Trên một mặt phẳng nghiêng gĩc α so với mặt phẳng ngang cĩ hai dây dẫn thẳng song song điện trở khơng đáng kể nằm dọc theo đường dốc chính của mặt phẳng nghiêng ấy.Đầu trên của hai dây dẫn nối với điện trở R. Một thanh kim loại MN =l, điện trở r, khối lượng m, đặt vuơng gĩc với hai dây dẫn nĩi trên, trượt khơng ma sát trên hai dây dẫn ấy. Mạch điện đặt trong từ trường đều, cảm ứng từ B cĩ phương thẳng đứng và hướng lên. 1) thanh trượt xuống dốc, xác định chiều của dịng điện cảm ứng chạy qua R 2) Chứng minh rằng ngay lúc đầu thanh kim laọi chuyển động nhanh dần đến một lúc chuyển động với vận tốc khơng đổi. Tính giá trị vận tốc khơi đổi ấy? (R r)mg sin ĐS: EMBED Equation.DSMT4 v max B2l 2cos2
9. DẠNG 4: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM DÒNG ĐIỆN FU-CO. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM I. Dòng điện FU-CO. 1. Định nghĩa: Dòng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường (hay được đặt trong từ trường) biến đổi theo thời gian là dòng điện FU-CO. 2. Tác dụng của dòng điện FU-CO. a. Một vài ứng dụng dòng điện FU-CO. - Gây ra lực để hãm chuyển động trong thiết bi máy móc hay dụng cụ. - Dùng trong phanh điện từ của xe có tải trọng lớn. - Nhiều ứng dụng trong Công tơ điện. b. Một vài ví dụ về trường hợp dòng điện FU-CO có hại. - Làm nóng máy móc, thiết bị. - Làm giảm công suất của động cơ. II. Hiện tượng tự cảm: 1. Định nghĩa Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra 2. Suất điện động tự cảm: a. Hệ số tự cảm: L = 4π.10-7n2.V L: Hệ số tự cảm (Henry: H) V: Thể tích của ống dây (m3). i b. Suất điện động tự cảm: e L tc t II,BÀI TẬP Bài 1 Một ống dây dài 50cm, cĩ 1000 vịng dây. Diện tích tiết diện của ống là 20cm 2. Tính độ tự cảm của ống dây đĩ. Giả thiết rằng từ trường trong ống dây là từ trường đều. ĐS: L 5.10-3H. Bài 2 Một ống dây dài 50cm cĩ 2500 vịng dây.Đường kính ống dây bằng 2cm.Cho một dịng điện biến đổi theo thời gian chạy qua ống dây.Sau thời gian 0,01s dịng điện tăng từ 0 đến 1,5A.Tính suất điện động tự cảm trong ống dây ĐS:etc=0,74V Bài 3 Một dịng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo cơng thức i=0,4(5-t),i tính bằng A,t tính bằng s.Ống dây cĩ hệ số tự cảm L=0,05H.Tính suất điện động tự cảm trong ống dây ĐS:etc=0,02V Bài 4 Tính độ tự cảm của một ống dây dài 30cm, đường kính 2cm, cĩ 1000 vịng dây. Cho biết trong khoảng thời
10. gian 0,01s cường độ dịng điện chạy qua ống dây giảm đều đặn từ 1,5A đến 0. Tính suất điện động cảm ứng trong ống dây. ĐS: L 2,96.10-3H 3.10-3H ; e = 0,45V. Bài 5 Cho một ống dây dài,cĩ độ tự cảm L=0,5H,điện trở thuần R=2  .Khi cho dịng điện cĩ cường độ I chạy qua ống dây thù năng lượng từ trường trong ống dây là W=100J a. Tính cường độ dịng điện qua ống dây? b. Tính cơng suất tỏa nhiệt ĐS:a. I=20A; b.P =800W Bài 6 Một ống dây dài  = 31,4cm cĩ 100 vịng, diện tích mỗi vịng S = 20cm2, cĩ dịng điện I = 2A chạy qua. a) Tính từ thơng qua mỗi vịng dây. b) Tính suất điện động tự cảm trong cuộn dây khi ngắt dịng điện trong thời gian t = 0,1s. Suy ra độ tự cảm của ống dây. ĐS: a)  = 1,6.10-5 Wb ; b) e = 0,16V ; L = 0,008H. Bài 7 Sau thời gian t = 0,01s, dịng điện trong mạch tăng đều từ 2A đến 2,5A và suất điện động tự cảm là 10V. Tính độ tự cảm của cuộn dây. ĐS: L = 0,2H. \ Bài Một ống dây dài được quấn với mật độ 2000 vịng/mét.Ống 8 dây cĩ thể tuchs 500cm3.Ống dây được mắc vào một mạch điện.Sau khi đĩng cơng tắc dịng điện trong ống dây biến đổi theo thời gian theo đồ thị.Lúc đĩng cơng tắc ứng với thời điểm t=0.Tính suất điện động tự cảm trong ống: a. Sau khi đĩng cơng tắc tới thời điểm t=0,05s b.Từ thời điểm t=0,05s trở về sau ĐS:a. etc=0,25V; b. etc=0 Bài Cho mạch điện như hình vẽ,cuộn cảm cĩ điện trở bằng 0 9 Dịng điện qua L bằng 1,2A;độ tự cảm L=0,2H,chuyển khĩa K từ vị trí a sang vị trí b,tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở ĐS: Q=0,144J
11. Bài Cho mạch điện như hình vẽ,L=1H, =12V,r=0,điện trở của 10 biến trở là R=10  .Điều chỉnh biến trở để trong 0,1s điện trở của biến trở giảm cịn 5  . a. Tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây trong khoảng thời gian nĩi trên b. Tính cường độ dịng điện trong mạch trong khoảng thời gian nĩi trên ĐS:a. etc=12V; b.I=0 Bài Một thanh kim loại dài 1m trượt trên hai thanh ray nằm 11 ngang như hình vẽ.Thanh kim loại chuyển động đều với vận tốc v=2m/s.Hai thanh ray đặt trong từ trường đều B như hình vẽ.Hai thanh ray được nối với một ống dây và một tụ điện.Ống dây cĩ hệ số tự cảm L=5mH,cĩ điện trởR=0,5  . Tụ điện cĩ điện dung C=2 F .Cho B=1,5T. Cho biết điện trở của thanh MN và hai thanh ray cĩ giá trị khơng đáng kể a. Chiều của dịng điện cảm ứng qua ống dây? b. Năng lượng từ trường qua ống dây? c. Năng lượng điện trường trong tụ điện? d. Điện tích của mà tụ tích được là bao nhiêu? ĐS: a.Q N; b. Wtừ=0,09J; -6 -6 c. Wđiện=9.10 J; d. Q=6.10 F Bài Dịng điện qua một ống dây khơng cĩ lõi sắt biến đổi đều 12 theo thời gian.Trong thời gian 0,01s cường độ dịng điện tăng từ i1=1A đến i2=2A,suất điện động tự cảm trong ống dây etc=20V.Hỏi hệ số tự cảm của ống dây và độ biến thiên năng lượng từ trường trong ống dây . ĐS: L=0,2H; W=0,3J Bài Một từ trường đều 0,05 T hướng lên thẳng đứng. Một thanh 13 kim loại dài 60 cm, nhìn từ trên xuống, quay theo chiều kim đồng hồ trong một mặt phẳng nằm ngang quanh một đầu của nĩ với tần số 100Hz. a) Đầu nào của thanh là cực dương khi xuất hiện suất điện động cảm ứng ở hai đầu thanh? b) Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh là bao nhiêu? ĐS: b)5,65 V