Câu hỏi:

30/03/2021 315

Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10 cm, được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B hướng song song với trục của ống dây và độ lớn của cảm ứng từ tăng đều theo thời gian với quy luật $\frac{Δ B}{Δ t} = 0, 01 (\frac{T}{s})$ . Cho biết dây dẫn có tiết diện $0, 40 m m^{2}$ và có điện trở suất $1, {75.10}^{- 8} Ω . m$ . Xác định công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn này.

A. $4, {5.10}^{- 3} W$

B. ${4.10}^{- 4} W$

C. $4, {5.10}^{- 4} W$

D. ${4.10}^{- 3} W$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 14 câu Trắc nghiệm Suất điện động cảm ứng có đáp án (Vận dụng cao) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án C

Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây về độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn ta có:

$e_{c} = |\frac{ΔΦ}{Δ t}| = N . S . |\frac{Δ B}{Δ t}| = N . \frac{π d^{2}}{4} . |\frac{Δ B}{Δ t}| = 1000. \frac{π .0, 1^{2}}{4} .0, 01 = 0, 0785 V$

Các vòng của ống dây dẫn có độ dài tổng cộng là: $l = N π d$

Nên ống dây dẫn này có điện trở: $R = \frac{ρ l}{S_{0}} = \frac{ρ N π d}{S_{0}}$

Dòng điện trong ống dây dẫn có cường độ: $i = \frac{e_{c}}{R}$

Do đó, công suất toả nhiệt trên ống dây dẫn tính theo công thức:

$P = e_{c} . i = \frac{e_{c}^{2}}{R} = \frac{e_{c}^{2}}{\frac{ρ N π d}{S_{0}}} = \frac{e_{c}^{2} . S_{0}}{ρ N π d}$

Thay số ta được:

$P = \frac{e_{c}^{2} . S_{0}}{ρ N π d} = \frac{0, 0785^{2} .0, {4.10}^{- 6}}{1, {75.10}^{- 8} .1000.3, 14.0, 1} = 4, {5.10}^{- 4} W$

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện có điện dung $C = 1 μ F$ . Một đoạn dây dẫn AB có độ dài $l = 10 c m$ , khối lượng $m = 15 g$ tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không ma sát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có $B = 1 T$ bỏ qua điện trở. Xác định gia tốc của thanh AB? Lấy $g = 10 m / s^{2}$

A. $10 m / s^{2}$

B. $5 m / s^{2}$

C. $0, 1 m / s^{2}$

D. $0, 05 m / s^{2}$

Lời giải

Đáp án A

Ta có:

Thanh chịu tác dụng của trọng lực và lực từ

+ Theo định luật II – Newton, ta có: $\vec{P} + \vec{F} = m \vec{a}$ (1)

Chọn chiều dương hướng xuống, chiếu (1) theo phương chuyển động động, ta được:

$P - F = m a$ (2)

+ Ta có:

- Trọng lực $P = m g$

- Lực từ: $F = B I l$

Có cường độ dòng điện: $I = \frac{Δ q}{Δ t} = \frac{C Δ e_{c}}{Δ t} = \frac{C B l Δ v}{Δ t} = C B l a$

Thay vào (2) ta được:

$\begin{array}{l} m g - C B^{2} l^{2} a = m a \\ \Rightarrow a = \frac{m g}{C B^{2} l^{2} + m} = \frac{{15.10}^{- 3} .10}{10^{- 6} {.1}^{2} .0, 1^{2} + {15.10}^{- 3}} \approx 10 m / s^{2} \end{array}$

Câu 2

Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E = 1,5V, điện trở trong $r = 0, 1 Ω$ , thanh MN có chiều dài 1m có điện trở $R = 2, 9 Ω$ . Từ trường có phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với mặt phẳng khung như hình vẽ. B = 0,1T
Khi MN di chuyển về phía bên phải với vận tốc v = 3m/s sao cho hai đầu thanh MN luôn tiếp xúc hai thanh ray ? Tính độ lớn lực từ tác dụng lên thanh MN khi đó.

A. 0,04N

B. 0,05N

C. 0,01N

D. 0,06N

Lời giải

Đáp án D

+ Dòng điện do nguồn tạo ra:

$I = \frac{E}{R + r} = \frac{1, 5}{2, 9 + 0, 1} = 0, 5 A$

+ Khi thanh chuyển động về phía bên phải thì trong mạch có dòng điện cảm ứng có chiều từ M đến N và có độ lớn:

$i_{C} = \frac{e_{C}}{R + r} = \frac{B l v}{R + r} = \frac{0, 1.1.3}{2, 9 + 0, 1} = 0, 1 A$

Trong mạch có hai dòng điện là dòng do nguồn tạo ra và dòng cảm ứng do hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra, hai dòng này cùng chiều nên số chỉ của ampe kế là: $I_{A} = I + i_{C} = 0, 5 + 0, 1 = 0, 6 A$