Bài tập file word Vật lí 12 cánh diều Bài 3: Cảm ứng điện từ

BÀI 3: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

(17 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (7 CÂU)

Câu 1: Từ thông là gì? Nêu đơn vị của từ thông.

Trả lời:

- Xét một mặt có diện tích S (được coi là phẳng). Mặt S đó được đặt trong từ trường đều . Trên đường vuông góc với mặt S, vẽ vecto pháp tuyến  của mặt S. Chiều của  có thể chọn tùy ý. Góc hợp bởi  và  được kí hiệu là α.

Đặt:

Đại lượng  được gọi là cảm ứng từ thông qua diện tích S, gọi tắt là từ thông qua diện tích S.

- Trong hệ SI, từ thông có đơn vị là weber (Wb)

1 Wb = 1 T.1 m².

Câu 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?

Trả lời:

- Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín được gọi là dòng điện cảm ứng. Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín được gọi là suất điện động cảm ứng.

- Khi có sự biến thiên của từ thông qua một mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng là hiện tượng cảm ứng điện từ và hiện tượng này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

Câu 3: Phát biểu nội dung định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng.

Trả lời:

Câu 4: Phát biểu nội dung định luật Faraday về suất điện động cảm ứng.

Trả lời:

Câu 5: Sóng điện từ là gì?

Trả lời:

Câu 6: Mô tả về điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. 

Trả lời:

Câu 7: Nêu những tác hại của dòng điện xoáy trong lòng ống dây có dòng điện xoay chiều chạy qua.

Trả lời:

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Một khung dây hình vuông có cạnh dài 3 cm được đặt trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B = 0,08 T, mặt phẳng khung dây vuông góc với vecto cảm ứng từ. Tìm độ lớn từ thông qua khung dây.

Trả lời:

Đổi: 3 cm = 0,03 m

Vì vecto cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây nên α = 0.

Độ lớn của từ thông qua vòng dây là:

Câu 2: Một cuộn dây có 250 vòng dây và tiết diện mặt cắt ngang là 0,1 m² được đặt trong một từ trường đều có độ lớn 2.10^-3 T vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Tính độ lớn của từ thông qua cuộn dây?

Trả lời:

Câu 3: Một vòng dây dẫn phẳng có diện tích 0,2 m² được đặt trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,03 T. Biết vecto đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vecto cảm ứng từ một góc 45⁰. Tính từ thông qua vòng dây này.

Trả lời:

Câu 4: Một đoạn dây dẫn thẳng dài 0,2 m chuyển động với tốc độ không đổi 3,0 m/s theo hướng vuông góc với cả đoạn dây và từ trường đều. Biết độ lớn cảm ứng từ của từ trường là 0,1 T. Tính độ lớn suất điện động cảm ứng ở hai đầu dây.

Trả lời: 

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Xét một khung dây dẫn hình vuông có cạnh 6 cm được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 7.10^-3 T. Biết vecto pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vecto cảm ứng từ một góc 45⁰. Tính độ lớn suất điện động cảm ứng từ qua khung dây giảm đều về 0 trong khoảng thời gian 0,01 s.

Trả lời:

Diện tích khung dây: S = 6.6 = 36 cm² = 36.10^-4 m²

Từ thông qua khung dây dẫn khi cảm ứng từ có độ lớn 7.10^-3 T là:

Từ thông qua khung dây khi cảm ứng từ có độ lớn 0 T là:

Độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây:

Câu 2: Một cuộn dây có 2500 vòng và tiết diện mặt cắt 1,2 cm² được đặt giữa hai cực của nam châm sao cho từ thông đi qua vuông góc với cuộn dây. Độ lớn cảm ứng từ là 0,5 T. Cuộn dây bị kéo nhanh ra khỏi từ trường trong thời gian 0,1 s. Tính độ lớn suất điện động cảm ứng từ qua cuộn dây.

Trả lời:

Câu 3: Một đoạn dây dây dài 0,2 m chuyển động với tốc độ ổn định 3 m/s vuông gốc trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,1 T. Sử dụng định luật Faraday để xác định suất điện động cảm ứng trên đoạn dây.

Trả lời

Câu 4: Một cuộn dây có 200 vòng có điện trở 2 Ω, diện tích mỗi vòng dây là 0,01 m² được đặt cố định trong từ trường đều cho cho vecto cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Biết cường độ dòng điện trong mạch là 0,3 A. Tìm tốc độ biến thiên cảm ứng từ qua mạch.

Trả lời:

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Cho một khung dây dẫn kín đồng chất, cứng, hình chữ nhật ABCD. Biết AB = a = 20 cm, BC = b = 10 cm. Khung dây dẫn được đặt trong từ trường đều sao cho cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Biết rằng trong khoảng thời gian Δt = 0,02 s, độ lớn cảm ứng từ B giảm đều từ B₀ = 0,92 T đến B = 0,32 T. Tính độ lớn của suất điện động cảm ứng và xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây.

Trả lời:

Diện tích khung dây: S = a.b = 0,2.0.1 = 0,02 m²

Vì cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây nên:

Độ lớn suất điện động cảm ứng:

Độ lớn cảm ứng từ giảm, từ thông qua mạch giảm nên từ trường cảm ứng và từ trường ban đầu cùng hướng.

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung cùng chiều kim đồng hồ.

--------------------------------------
---------------------Còn tiếp----------------------