Một cuộn dây dẫn kín, dẹt hình tròn, gồm N = 100 vòng, mỗi vòng có bán kính r = 10 cm, mỗi mét dài của dây dẫn có điện trở R0 = 0,5 . Cuộn dây đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ \(\overrightarrow {\rm{B}} \) vuông góc với mặt phẳng các vòng dây và có độ lớn B = 10-2 T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10-2 s. Tính cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Từ thông qua một vòng dây của cuộn dây là: \(\Phi = {\rm{BS}}\cos \alpha \), trong đó \(\alpha = 0\) và \({\rm{S}} = \pi {{\rm{r}}^2}.\) Xét trong khoảng thời gian từ \({{\rm{t}}_0} = 0\) đến thời điểm t, từ thông qua 1 vòng dây thay đổi từ \({\Phi _0}\) đến \({\Phi _t}\) ứng với cảm ứng từ là \({{\rm{B}}_0} = {10^{ - 2}}\;{\rm{T}}\) và \({{\rm{B}}_{\rm{t}}} = 0.\)
Theo định luật Faraday ta có suất điện động qua N vòng dây của cuộn dây là:
\({\rm{e}} = - {\rm{N}}\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}} = - {\rm{NS}}\frac{{\Delta {\rm{B}}}}{{\Delta {\rm{t}}}}\)
Cường độ dòng điện xuất hiện trong cuộn dây là: \(i = \frac{e}{R}\)
Trong đó, \({\rm{R}} = {\rm{L}}{{\rm{R}}_0} = {\rm{N}}2\pi {\rm{r}}{{\rm{R}}_0}\) là điện trở của khung dây.
Do đó, \({\rm{i}} = - {\rm{N}}\pi {{\rm{r}}^2}\frac{{\frac{{\Delta {\rm{B}}}}{{\Delta {\rm{t}}}}}}{{{\rm{N}}2\pi {\rm{r}}{{\rm{R}}_0}}} = - \frac{{\rm{r}}}{{2{{\rm{R}}_0}}} \cdot \frac{{\Delta {\rm{B}}}}{{\Delta {\rm{t}}}} = - \frac{{0,1}}{{2 \cdot 0,5}} \cdot \frac{{0 - {{10}^{ - 2}}}}{{{{10}^{ - 2}}}} = 0,1\;{\rm{A}}.\)
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 biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây bằng \(2,5 \times {10^{ - 3}}\,{\rm{Wb}}\).
b. Suất điện động cảm ứng của cuộn dây bằng \(5,0\,{\rm{V}}\).
c. Nếu thời gian biến thiên giảm còn \(0,05\,{\rm{s}}\) thì suất điện động cảm ứng bằng \(15\,{\rm{V}}\).
d. Nếu số vòng dây tăng lên 600 vòng thì suất điện động cảm ứng bằng \(20\,{\rm{V}}\).
Lời giải
Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây là \(\mid {\rm{\Delta \Phi }}\mid = 3,5 \times {10^{ - 3}} - 1,0 \times {10^{ - 3}} = 2,5 \times {10^{ - 3}}\,{\rm{Wb}}\), nên phát biểu a đúng.
Suất điện động cảm ứng: \(e = \frac{{300 \times 2,5 \times {{10}^{ - 3}}}}{{0,15}} = 5,0\,{\rm{V}}\), nên phát biểu b đúng.
Nếu \({\rm{\Delta }}t = 0,05\,{\rm{s}}\) thì \(e = \frac{{300 \times 2,5 \times {{10}^{ - 3}}}}{{0,05}} = 15\,{\rm{V}}\), nên phát biểu c đúng.
Nếu tăng số vòng dây lên 600 vòng thì \(e = \frac{{600 \times 2,5 \times {{10}^{ - 3}}}}{{0,15}} = 10\,{\rm{V}}\), không phải \(20\,{\rm{V}}\), nên phát biểu d sai.
Lời giải
Từ biểu thức tính độ lớn suất điện động cảm ứng, ta suy ra giá trị của góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây như sau:
\(|e| = N\left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = N\frac{{|\Delta B|S\cos \alpha }}{{\Delta t}} \Rightarrow \cos \alpha = \frac{{|e|\Delta t}}{{N|\Delta B|S}} = \frac{{40.1}}{{100.(2,4 - 0,4).0,8}} = 0,25 \Rightarrow \alpha \approx 75,{5^\circ }\)
Câu 3
a. Độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây bằng \(6 \times {10^{ - 3}}\,{\rm{Wb}}\).
b. Suất điện động cảm ứng bằng \(10\,{\rm{V}}\).
c. Nếu số vòng dây giảm còn 250 vòng thì suất điện động còn \(5\,{\rm{V}}\).
d. Nếu thời gian biến thiên tăng lên \(0,60\,{\rm{s}}\) thì suất điện động giảm còn \(2,5\,{\rm{V}}\).
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 4
a. Suất điện động cảm ứng của cuộn A bằng \(8\,{\rm{V}}\).
b. Suất điện động cảm ứng của cuộn B bằng \(8\,{\rm{V}}\).
c. Hai cuộn dây có suất điện động cảm ứng bằng nhau.
d. Nếu số vòng dây của cuộn B tăng lên 800 vòng thì suất điện động cảm ứng của cuộn B bằng \(12\,{\rm{V}}\).
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 5
a. Độ biến thiên từ thông của mỗi vòng dây là \(5 \times {10^{ - 4}}\,{\rm{Wb}}\).
b. Suất điện động cảm ứng của cuộn dây bằng \(0,20\,{\rm{V}}\).
c. Nếu số vòng dây tăng gấp đôi thì suất điện động cảm ứng tăng gấp đôi.
d. Suất điện động cảm ứng không phụ thuộc vào số vòng dây.
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
a. Suất điện động cảm ứng của cuộn dây bằng \(2,0\,{\rm{V}}\).
b. Nếu thời gian biến thiên tăng gấp đôi thì suất điện động cảm ứng giảm một nửa.
c. Nếu độ biến thiên từ thông tăng gấp đôi thì suất điện động cảm ứng tăng gấp đôi.
d. Suất điện động cảm ứng chỉ phụ thuộc vào số vòng dây.
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.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập