khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

26/04/2026 73 Lưu

Hình bên minh họa bộ thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường đều. Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ có \({\rm{N}} = 50\) vòng được treo vào đầu bên trái của một đòn cân có hai cánh tay đòn bằng nhau. Phần cạnh dưới PQ của mỗi vòng dây có chiều dài \({\rm{L}} = 5,0\) cm nằm trọn trong vùng từ trường đều, vecto cảm ứng từ \(\vec B\) vuông góc với mặt phẳng khung dây. Ban đầu, khi chưa có dòng điện chạy qua khung, người ta điều chỉnh quả cân ở đĩa bên phải để đòn cân ở trạng thái cân bằng nằm ngang. Khi cho dòng điện cường độ \({\rm{I}} = 0,30{\rm{\;A}}\) chạy qua khung dây, đòn cân lệch khỏi vị trí cân bằng nằm ngang. Để đòn cân trở lại vị trí cân bằng nằm ngang, người ta đặt thêm một quả cân có khối lượng \({\rm{m}} = 20{\rm{\;g}}\) lên đĩa cân bên phải. Lấy \(g = 9,8{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\).

Hình bên minh họa bộ thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường đều. Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ có \({\rm{N}} = 50\) vòng được treo vào đầu bê (ảnh 1)

a. Dòng điện chạy trong khung dây có chiều từ Q đến P.

Đúng
Sai

b. Lực từ tác dụng lên cạnh PQ của khung dây có phương nằm ngang.

Đúng
Sai

c. Độ lớn cảm ứng từ B là \(0,26{\rm{\;T}}\).

Đúng
Sai

d. Đòn cân mất trạng thái cân bằng nằm ngang khi có dòng điện chạy qua là do lực từ tác dụng lên cả 3 cạnh \({\rm{QM}}\), \({\rm{PQ}}\) và NP của khung dây.

Đúng
Sai

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

a) Theo đề bài, để cân bằng lại ta phải đặt thêm quả cân vào đĩa bên phải. Điều này chứng tỏ khi có dòng điện, lực từ \(\vec F\) đã tác dụng lên khung dây theo chiều hướng xuống.

Hình bên minh họa bộ thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường đều. Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ có \({\rm{N}} = 50\) vòng được treo vào đầu bê (ảnh 2)

Áp dụng quy tắc bàn tay trái với lực từ hướng xuống và cảm ứng từ hướng từ trong ra ngoài, ta xác định được dòng điện có chiều từ Q đến P .

⇒ a Đúng.

b) Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ \(\vec F\) vuông góc với \(\vec B\) và vuông góc với đoạn dây PQ (phương nằm ngang).

Do đó lực từ \(\vec F\) phải có phương thẳng đứng.

⇒ b sai.

c) Khi đòn cân trở lại trạng thái cân bằng:

\({F_t} = P \Leftrightarrow N.B.I.l = m.g\)

\( \Rightarrow 50.B.0,30.0,05 = 0,02.9,8\)

\( \Rightarrow B \approx 0,26T\).

⇒ c đúng.

d) Khi dòng điện chạy qua khung dây MNPQ, các lực từ tác dụng lên hai cạnh bên QM và NP có độ lớn bằng nhau nhưng ngược chiều nên chúng triệt tiêu nhau, không làm ảnh hưởng đến sự cân bằng của đòn cân. Chỉ có lực từ tác dụng lên cạnh PQ (phương thẳng đứng) mới gây ra momen làm mất cân bằng đòn cân.

Hình bên minh họa bộ thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường đều. Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ có \({\rm{N}} = 50\) vòng được treo vào đầu bê (ảnh 3)

⇒ d Sai.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án:

6

Tốc độ góc của khung dây: \(\omega = 600\)vòng/phút \( = \frac{{600.2\pi }}{{60}} = 20\pi \left( {{\rm{rad}}/{\rm{s}}} \right)\).

Biên độ của suất điện động cảm ứng:

\({E_0} = \omega NBS = 20\pi .200.0,4.\left( {{{25.10}^{ - 4}}} \right) = 4\pi \left( {\rm{V}} \right)\).

Tại thời điểm \(t = 0\), mặt phẳng khung dây song song với các đường sức từ nên góc hợp bởi pháp tuyến \(\vec n\) và \(\vec B\) là \({\alpha _0} = \frac{\pi }{2}\).

Phương trình suất điện động cảm ứng:

\(e = {E_0}{\rm{cos}}\left( {\omega t + {\alpha _0} - \frac{\pi }{2}} \right) = {E_0}{\rm{cos}}\left( {\omega t} \right) = 4\pi {\rm{cos}}\left( {\omega t} \right)\)

Khi khung quay được một góc \({60^{\rm{o}}}\), tương ứng pha quay \(\omega t = \frac{\pi }{3}\), độ lớn suất điện động tức thời là:

\(\left| e \right| = \left| {4\pi {\rm{cos}}\left( {\frac{\pi }{3}} \right)} \right| = 4\pi .0,5 = 2\pi \approx 6{\rm{\;V}}\)

Đáp án: 6

Lời giải

Đáp án:

5,33

Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ \(\vec B\) và mặt phẳng vòng dây là \({30^0}\) nên góc hợp bởi \(\vec B\) và pháp tuyến \(\vec n\) là \(\alpha = {90^0} - {30^0} = {60^0}\).

Độ biến thiên từ thông qua toàn bộ cuộn dây:

\(\left| {{\rm{\Delta \Phi }}} \right| = N.B.{\rm{\Delta }}S.{\rm{cos}}\alpha = 100.\left( {0,{{2.10}^{ - 3}}} \right).\left( {{{40.10}^{ - 4}}} \right).{\rm{cos}}\left( {{{60}^0}} \right) = {4.10^{ - 5}}{\rm{\;Wb}}\).

Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong đai dây:

\(\left| {{e_c}} \right| = \frac{{\left| {{\rm{\Delta \Phi }}} \right|}}{{{\rm{\Delta }}t}} = \frac{{{{4.10}^{ - 5}}}}{2} = {2.10^{ - 5}}{\rm{\;V}}\).

Cường độ dòng điện cảm ứng chạy qua mạch:

\(I = \frac{{\left| {{e_c}} \right|}}{R} = \frac{{{{2.10}^{ - 5}}}}{{1,5}} = \frac{4}{3}{.10^{ - 5}}{\rm{\;A}}\).

Nhiệt lượng tỏa ra trên đai dây:

\(Q = {I^2}R{\rm{\Delta }}t = {\left( {\frac{4}{3}{{.10}^{ - 5}}} \right)^2}.1,5.2,0 = \frac{{16}}{3}{.10^{ - 10}} \approx 5,{33.10^{ - 10}}J \Rightarrow x = 5,33\).

Đáp án: 5,33

Câu 4

A.

Để hệ thống truyền được năng lượng, dòng điện cấp vào cuộn phát trong đế sạc phải là dòng điện không đổi.

Đúng
Sai
B.

Khuyến cáo của nhà sản xuất nhằm tránh việc vật kim loại bị nóng lên dưới tác dụng của dòng điện Foucault, có thể gây hỏng thiết bị hoặc gây cháy nổ.

Đúng
Sai
C.

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn thu là do có sự biến thiên của từ thông qua cuộn dây này.

Đúng
Sai
D.

Dòng điện cảm ứng trong cuộn thu luôn tạo ra từ trường ngược chiều với từ trường của cuộn phát.

Đúng
Sai

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.

Nâng cấp VIP