Khung dây gồm 200 vòng, có điện trở \(r = 1{\rm{\Omega }}\), phần diện tích khung dây được đặt trong từ trường vuông góc với mặt phẳng trang giấy và hướng vào trong (như hình vẽ dưới) là \(0,3{\rm{\;}}{{\rm{m}}^2}\). Độ lớn cảm ứng thay đổi theo thời gian theo biểu thức: \(B = 0,05t\) (B tính theo \({\rm{T}};{\rm{t}}\) tính theo s). Khung dây mắc với điện trở \(R = 5{\rm{\Omega }}\) nằm trong bình cách nhiệt nằm ngang có thể tích bình là 1,0 lít (ở miệng bình có vòng chặn). Piston nhẹ bịt kín một khối khí lí tưởng trong bình và có thể chuyển động không ma sát với thành bình. Lúc đầu \({\rm{t}} = 0\) piston đứng yên ở vị trí chính giữa của bình, áp suất khí quyển là \({10^5}{\rm{\;Pa}}\) và nhiệt độ khí là 250 K. Kể từ \(t = 0\), khí được làm nóng từ từ và piston chuyển động chậm. Tại \(t = \tau \), piston dừng lại khi vừa chạm vào vòng chặn, nội năng của khí trong bình tăng thêm 100 J và nhiệt độ khí trong bình là T. Coi toàn bộ nhiệt lượng do R tỏa ra được khí hấp thụ.

a. Dòng điện cảm ứng chạy trong phần vòng dây tròn cùng chiều kim đồng hồ.
b. Độ lớn cường độ dòng điện cảm ứng chạy qua mạch là \(0,5{\rm{\;A}}.\)
c. Giá trị \(T = 500{\rm{\;K}}\).
d. Tại \(t = 160{\rm{s}}\), nhiệt độ của khí trong bình là \(T' = 600{\rm{K}}\).
Quảng cáo
Trả lời:
a) Cảm ứng từ \(\vec B \uparrow \Rightarrow {\rm{\Phi }} \uparrow \Rightarrow {\vec B_c} \uparrow \downarrow \vec B \Rightarrow {\vec B_c}\) hướng ra ngoài.
Áp dụng quy tắc nắm tay phải, xác định được chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ. → a sai.
b) Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là:
\({e_c} = \left| {\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = \left| {\frac{{NB{\rm{\Delta }}S}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = \frac{{200.0,05t.0,3}}{t} = 3{\rm{V}}\)
Độ lớn cường độ dòng điện cảm ứng chạy qua mạch là:
\({i_c} = \frac{{{e_c}}}{{r + R}} = \frac{3}{{1 + 5}} = 0,5{\rm{\;A}}\)
\( \to {\rm{b}}\) đúng.
c) Khí được làm nóng từ từ và piston chuyển động chậm ⇒ đẳng áp.
Tại \(t = 0:{V_0} = \frac{V}{2} = 0,5l;{T_0} = 250{\rm{\;K}}\)
Tại \(t = \tau :V = 1\left( \ell \right);t = T\)
Áp dụng định luật Charles, ta có:
\(\frac{{{V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{V}{T} \Rightarrow T = \frac{{V.{T_0}}}{{{V_0}}} = \frac{{1.250}}{{0,5}} = 500{\rm{\;K}}\)
→ c đúng.
d) Khối khí thực hiện công:
\(A = - p\left( {V - {V_0}} \right) = - {10^5}.\left( {1 - \frac{1}{2}} \right){.10^{ - 3}} = - 50J\)
Độ biến thiên nội năng: \({\rm{\Delta }}U = 100{\rm{\;J}} = Q - A \Rightarrow Q = 100 + 50 = 150{\rm{\;J}}\)
Toàn bộ nhiệt lượng do \(R\) tỏa ra được khí hấp thụ:
\(Q = {i^2}R\tau \Leftrightarrow 150 = 0,{5^2}.5.\tau \Rightarrow \tau = 120s\)
Sau khi pittong chạm tới vòng chặn \( \Rightarrow \) quá trình đẳng tích \( \Rightarrow A = 0\)
\({\rm{\Delta }}U' = Q' = {i^2}R\left( {t - \tau } \right) = 0,{5^2}.5.\left( {160 - 120} \right) = 50J\)
Ta có: \(U \sim T \Rightarrow {\rm{\Delta }}U \sim {\rm{\Delta }}T\)
\( \Rightarrow \frac{{{\rm{\Delta }}U'}}{{{\rm{\Delta }}U}} = \frac{{T' - T}}{{T - {T_0}}} \Rightarrow \frac{{50}}{{100}} = \frac{{T' - 500}}{{500 - 250}} \Rightarrow T' = 625K\)
→ d sai.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
a. Độ tăng nhiệt độ của nước khi ra khỏi anode là 303 K.
b. Công suất tiêu thụ điện năng của ống \({10^5}{\rm{\;W}}\).
c. Nhiệt lượng mà anode truyền cho dòng nước trong mỗi giây là 100 kJ .
d. Lưu lượng nước chảy vào làm mát anode là 0,79 lít/giây (làm tròn và lấy hai chữ số có nghĩa).
Lời giải
a) Độ tăng nhiệt độ của nước khi ra khỏi anode là:
\({\rm{\Delta }}T\left( K \right) = {\rm{\Delta }}t = 55 - 25 = 30K\)
→ a sai
b) Công suất tiêu thụ điện năng của ống là:
\(P = UI = {1.10^4}.10 = {10^5}\left( W \right)\)
→ b đúng
c) Nhiệt lượng mà anode truyền cho dòng nước trong mỗi giây là:
\(Q = \left( {100{\rm{\% }} - 1{\rm{\% }}} \right).Pt = 0,{99.10^5}.1 = 99000\left( J \right) = 99\left( {kJ} \right)\)
→ c sai
d) Ta có: \(Q = mc{\rm{\Delta }}t \Rightarrow m = \frac{Q}{{c{\rm{\Delta }}t}}\)
\( \Rightarrow m = \frac{{99000}}{{4200.30}} \approx 0,79\left( {{\rm{kg}}/{\rm{s}}} \right)\)
Vậy lưu lượng nước chảy vào làm mát anode là:
\(V = \frac{m}{D} = \frac{{0,79}}{1} = 0,79{\rm{\;}}(\)lit\(/{\rm{s}})\)
→ d đúng
Câu 2
a. Khi đóng khóa \(K\), phần khung dây \(\left( X \right)\) trong lòng nam châm chịu tác dụng của lực từ. Đoạn dây \(X\) di chuyển đi lên.
b. Với cách bố trí thí nghiệm như Hình a, để tăng độ lớn của lực từ tác dụng vào đoạn dây X, bạn học sinh đó tăng điện trở từ biến trở.
c. Để lấy lại cân bằng cho khung dây, bạn học sinh đó đặt lên trên thanh cách điện một vật nhỏ (Hình b). Biết đoạn dây \(X\) dài 5 cm và ampe kế chỉ \(1,5{\rm{\;A}}.\) Vật nhỏ gây ra một mômen có độ lớn \({4.10^{ - 4}}N.m\). Độ lớn của cảm ứng từ trong lòng nam châm bằng \(0,08{\rm{\;T}}\).
d. Từ trường trong lòng nam châm ở thí nghiệm nêu trên có các đường sức từ song song và cách đều nhau (từ trường đều).
Lời giải
a) Sử dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được chiều của lực từ tác dụng lên phần khung dây trong lòng nam châm \(\left( X \right)\) hướng xuống dưới \( \Rightarrow \) Đoạn dây \(X\) di chuyển đi xuống.

→ a sai.
b) Biến trở mắc nối tiếp với dây dẫn. Khi tăng trị số của biến trở thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn giảm ⇒ độ lớn lực từ giảm.

→ b sai.
c) Để khung dây nằm cân bằng thì:
\({M_{{F_t}}} = {M_P} \Leftrightarrow {F_t}.d = {M_P} \Leftrightarrow {F_t}.0,08 = 4,{8.10^{ - 4}}\)
\( \Rightarrow {F_t} = \frac{{4,{{8.10}^{ - 4}}}}{{0,08}} = {6.10^{ - 3}}{\rm{\;N}}\)
Mà: \({F_t} = BIl.{\rm{sin}}\alpha = BIl \Rightarrow B = \frac{{{F_t}}}{{I.l}} = \frac{{{{6.10}^{ - 3}}}}{{1,5.0,05}} = 0,08{\rm{\;T}}\)
→ c đúng.
d) Từ trường trong lòng nam châm chữ \(U\) là từ trường đều.
→ d đúng.
Câu 3
những đường thẳng song song với dòng điện.
những đường tròn đồng tâm với tâm nằm tại vị trí nơi dòng điện chạy qua.
những đường thẳng vuông góc với dòng điện.
những đường xoắn ốc đồng trục với trục là dòng điện.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
\(3,{33.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).
\(3,{43.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).
\(3,{46.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).
\(3,{39.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
khối lượng khác nhau.
thế năng khác nhau.
nhiệt độ khác nhau.
thể tích khác nhau.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.


