Câu hỏi:

06/12/2024 754 Lưu

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 cm2. Cho khung dây quay đều quanh trục vuông góc với vectơ cảm ứng từ với tốc độ góc là \(\frac{\pi }{3}\) rad/s. Nối khung dây với tụ điện thì tụ điện tích được một lượng điện tích là 3 C. Giả sử điện trở của khung dây là không đáng kể và ban đầu vectơ cảm ứng từ cùng phương cùng chiều với vectơ đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây, điện dung của tụ điện có giá trị là bao nhiêu?

A. 3 F.

B. 3 μF.

C. 6 F.

D. 6 μF.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án đúng là D

Khung dây quay đều quanh trục vuông góc với vectơ cảm ứng từ với tốc độ góc là \(\frac{\pi }{3}\) rad/s, nghĩa là trong 1 s khung dây quay được một góc là \(\frac{\pi }{3}\).

Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình sinh ra trong khung dây có giá trị là:

\(|e| = N\left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = N\left| {\frac{{BS[\cos (\alpha + \omega t) - \cos \alpha ]}}{{\Delta t}}} \right| = 500\left| {\frac{{0,4 \cdot 5 \cdot {{10}^{ - 3}}\left( {\cos \frac{\pi }{3} - \cos 0} \right)}}{1}} \right| = 0,5\;{\rm{V}}\)

Vì khung dây có điện trở không đáng kể nên |e| = U. Từ công thức tính điện tích của tụ điện, suy ra: \(Q = CU \Rightarrow C = \frac{Q}{U} = \frac{3}{{0,5}} = 6\mu {\rm{F}}\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Hướng dẫn giải:

a) Tại thời điểm \({t_0} = 0\) thì \({B_0} = 2,4 \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{T}}\); thời điểm \({\rm{t}} = 0,4\;{\rm{s}}\) thì \({{\rm{B}}_{\rm{t}}} = 0\;{\rm{T}}\) và góc \(\alpha = 0.\)

Do đó, ta có \(\Delta \Phi = {\Phi _{\rm{t}}} - {\Phi _0} = {\rm{NS}}.\Delta {\rm{B}} = 10 \cdot 25 \cdot {10^{ - 4}} \cdot \left( {0 - 2,4 \cdot {{10}^{ - 3}}} \right) = - {6.10^{ - 5}}\;{\rm{Wb}}.\)

b) Theo định luật Faraday ta có: \({\rm{e}} = \left| { - \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \frac{{6 \cdot {{10}^{ - 5}}}}{{0,4}} = 1,5 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{V}} = 0,15{\rm{mV}}.\)

c) Cảm ứng từ B giảm nên theo định luật Lenz cảm ứng từ do dòng điện cảm ứng sinh ra sẽ cùng chiều với cảm ứng từ B. Theo quy tắc bàn tay phải, tìm được chiều dòng điện cảm ứng theo chiều kim đồng hồ chạy trong cuộn dây.