Bài tập Vật lý 11 - Chương V: Cảm ứng điện từ

Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I. Tóm tắt lý thuyết: Từ thông: Xét một diện tích S nằm trong từ trường đều có véc tơ pháp tuyến tạo với từ trường một góc α thì đại lượng Φ = Bscosα Gọi là từ thông qua diện tích S đã cho. Đơn vị của từ thông là vêbe (Wb). Hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông biến thiên qua một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Chiều dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Len – xơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch. Dòng Faucault là dòng điện xuất hiện trong các vật dẫn khi nó chuyển động trong từ trường hoặc nằm trong từ trường biến thiên. Suất điện động cảm ứng: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín. Độ lớn suất điện động cảm ứng suất trong mạch kính tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó. Biểu thức: Tự cảm: Từ thông riêng của một ống dây tỉ lệ thuận với dòng điện chạy trong ống: Φ = Li. Hệ số tự cảm L đặc trưng cho khả năng cảm ứng điện từ của ống dây với sự biến thiên từ thông do chính sự thay đổi dòng điện qua mạch. Đơn vị của L là: H (henry). Biểu thức: II. Câu hỏi và bài tập: Bài 23 TỪ THÔNG – CẢM ỨNG TỪ 1. Véc tơ pháp tuyến của diện tích S là véc tơ A. có độ lớn bằng 1 đơn vị và có phương vuông góc với diện tích đã cho. B. có độ lớn bằng 1 đơn vị và song song với diện tích đã cho. C. có độ lớn bằng 1 đơn vị và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi. D. có độ lớn bằng hằng số và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi. 2. Từ thông qua một diện tích S không phụ thuộc yếu tố nào sau đây? A. độ lớn cảm ứng từ; B. diện tích đang xét; C. góc tạo bởi pháp tuyến và véc tơ cảm ứng từ; D. nhiệt độ môi trường. 3. Cho véc tơ pháp tuyến của diện tích vuông góc với các đường sức từ thì khi độ lớn cảm ứng từ tăng 2 lần, từ thông A. bằng 0. B. tăng 2 lần. C. tăng 4 lần. D. giảm 2 lần. 4. 1 vêbe bằng A. 1 T.m2. B. 1 T/m. C. 1 T.m. D. 1 T/ m2. 5. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng cảm ứng điện từ? A. Trong hiện tượng cảm ứng điện từ, từ trường có thể sinh ra dòng điện; B. Dòng điện cảm ứng có thể tạo ra từ từ trường của dòng điện hoặc từ trường của nam châm vĩnh cửu; C. Dòng điện cảm ứng trong mạch chỉ tồn tại khi có từ thông biến thiên qua mạch; D. dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín nằm yên trong từ trường không đổi. 6. Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều A. sao cho từ trường cảm ứng có chiều chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch. B. hoàn toàn ngẫu nhiên. C. sao cho từ trường cảm ứng luôn cùng chiều với từ trường ngoài. D. sao cho từ trường cảm ứng luôn ngược chiều với từ trường ngoài. 7. Dòng điện Foucault không xuất hiện trong trường hợp nào sau đây? A. Khối đồng chuyển động trong từ trường đều cắt các đường sức từ; B. Lá nhôm dao động trong từ trường; C. Khối thủy ngân nằm trong từ trường biến thiên; D. Khối lưu huỳnh nằm trong từ trường biến thiên. 8. Ứng dụng nào sau đây không phải liên quan đến dòng Foucault? A. phanh điện từ; B. nấu chảy kim loại bằng cách để nó trong từ trường biến thiên; C. lõi máy biến thế được ghép từ các lá thép mỏng cách điện với nhau; D. đèn hình TV. 9. Một khung dây dẫn hình vuông cạnh 20 cm nằm trong từ trường đều độ lớn B = 1,2 T sao cho các đường sức vuông góc với mặt khung dây. Từ thông qua khung dây đó là A. 0,048 Wb. B. 24 Wb. C. 480 Wb. D. 0 Wb. 10. Hai khung dây tròn có mặt phẳng song song với nhau đặt trong từ trường đều. Khung dây 1 có đường kính 20 cm và từ thông qua nó là 30 mWb. Cuộn dây 2 có đường kính 40 cm, từ thông qua nó là A. 60 mWb. B. 120 mWb. C. 15 mWb. D. 7,5 mWb. Bài 24 SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG 1. Suất điện động cảm ứng là suất điện động A. sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín. B. sinh ra dòng điện trong mạch kín. C. được sinh bởi nguồn điện hóa học. D. được sinh bởi dòng điện cảm ứng. 2. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với A. tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy. B. độ lớn từ thông qua mạch. C. điện trở của mạch. D. diện tích của mạch. 3. Khi cho nam châm chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ A. hóa năng. B. cơ năng. C. quang năng. D. nhiệt năng. 4. Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn độ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gian 1/5 s, cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2 T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn là A. 240 mV. B. 240 V. C. 2,4 V. D. 1,2 V. 5. Một khung dây hình tròn bán kính 20 cm nằm toàn bộ trong một từ trường đều mà các đường sức từ vuông với mặt phẳng vòng dây. Trong khi cảm ứng từ tăng từ 0,1 T đến 1,1 T thì trong khung dây có một suất điện động không đổi với độ lớn là 0,2 V. thời gian duy trì suất điện động đó là A. 0,2 s. B. 0,2 π s. C. 4 s. D. chưa đủ dữ kiện để xác định. 6. Một khung dây được đặt cố định trong từ trường đều mà cảm ứng từ có độ lớn ban đầu xác định. Trong thời gian 0,2 s từ trường giảm đều về 0 thì trong thời gian đó khung dây xuất hiện suất điện động với độ lớn 100 mV. Nếu từ trường giảm đều về 0 trong thời gian 0,5 s thì suất điện động trong thời gian đó là A. 40 mV. B. 250 mV. C. 2,5 V. D. 20 mV. 7. Một khung dây dẫn điện trở 2 Ω hình vuông cạch 20 cm nằm trong từ trường đều các cạnh vuông góc với đường sức. Khi cảm ứng từ giảm đều từ 1 T về 0 trong thời gian 0,1 s thì cường độ dòng điện trong dây dẫn là A. 0,2 A. B. 2 A. C. 2 mA. D. 20 mA. Bài 25 TỰ CẢM 1. Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào A. cường độ dòng điện qua mạch. B. điện trở của mạch. C. chiều dài dây dẫn. D. tiết diện dây dẫn. 2. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hệ số tự cảm của ống dây? A. phụ thuộc vào số vòng dây của ống; B. phụ thuộc tiết diện ống; C. không phụ thuộc vào môi trường xung quanh; D. có đơn vị là H (henry). 3. Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây ra bởi A. sự biến thiên của chính cường độ điện trường trong mạch. B. sự chuyển động của nam châm với mạch. C. sự chuyển động của mạch với nam châm. D. sự biến thiên từ trường Trái Đất. 4. Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với A. điện trở của mạch. B. từ thông cực đại qua mạch. C. từ thông cực tiểu qua mạch. D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch. 5. Năng lượng của ống dây tự cảm tỉ lệ với A. cường độ dòng điện qua ống dây. B. bình phương cường độ dòng điện trong ống dây. C. căn bậc hai lần cường độ dòng điện trong ống dây. D. một trên bình phương cường độ dòng điện trong ống dây. 6. Ống dây 1 có cùng tiết diện với ống dây 2 nhưng chiều dài ống và số vòng dây đều nhiều hơn gấp đôi. Tỉ sộ hệ số tự cảm của ống 1 với ống 2 là A. 1. B. 2. C. 4. D. 8. 7. Một ống dây tiết diện 10 cm2, chiều dài 20 cm và có 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây (không lõi, đặt trong không khí) là A. 0,2π H. B. 0,2π mH. C. 2 mH. D. 0,2 mH. 8. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và tiết diện S thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng tiết diện nhưng chiều dài tăng lên gấp đôi thì hệ số tự cảm cảm của ống dây là A. 0,1 H. B. 0,1 mH. C. 0,4 mH. D. 0,2 mH. 9. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và bán kính ống r thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng chiều dài nhưng tiết diện tăng gấp đôi thì hệ số từ cảm của ống là A. 0,1 mH. B. 0,2 mH. C. 0,4 mH. D. 0,8 mH. 10. Một ống dây có hệ số tự cảm 20 mH đang có dòng điện với cường độ 5 A chạy qua. Trong thời gian 0,1 s dòng điện giảm đều về 0. Độ lớn suất điện động tự cảm của ống dây có độ lớn là A. 100 V. B. 1V. C. 0,1 V. D. 0,01 V. 11. Một ống dây có hệ số tự cảm 0,1 H có dòng điện 200 mA chạy qua. Năng lượng từ tích lũy ở ống dây này là A. 2 mJ. B. 4 mJ. C. 2000 mJ. D. 4 J. 12. Một ống dây 0,4 H đang tích lũy một năng lượng 8 mJ. Dòng điện qua nó là A. 0,2 A. B. 2 A. C. 0,4 A. D. A. 13. Một ống dây có dòng điện 3 A chạy qua thì nó tích lũy một năng lượng từ trường là 10 mJ. Nếu có một dòng điện 9 A chạy qua thì nó tích lũy một năng lượng là A. 30 mJ. B. 60 mJ. C. 90 mJ. D. 10/3 mJ.