Khi có sự biến đổi từ thông qua một mặt giới hạn bởi một mạch kín ( vd: khung dây kín có diện tích S ) thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện cảm ứng... Hiện tượng xuất hiện dòng đi[r]
Trang 1Hướng dẫn ôn tập Chương : Cảm ứng điện từ
A Tóm tắt lý thuyết
1 Mối liên hệ giữa dòng điện và từ trường
Xung quanh dòng điện thì có từ trường → Dòng điện có thể sinh ra được từ trường
Ngược lại muốn từ trường sinh ra được dòng điện, nhất thiết ta phải tạo ra một từ trường biến thiên
→ Đây chính là mối liên hệ giữa điện và từ ( cảm ứng điện từ )
2 Đại lượng diễn tả số lượng đường sức từ xuyên qua một vòng dây kín (C)
( diện tích S).
a) Từ thông: Xét một khung dây gồm N vòng có diện tích S, nằm trong một từ trường
Φ là đại lượng được định nghĩa bằng công thức:
NBS cos
b) Ý nghĩa của từ thông: Từ thông diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó
c) Đơn vị: Vê-be (Wb)
3 Hiện tượng cảm ứng điện từ
Khi có sự biến đổi từ thông qua một mặt giới hạn bởi một mạch kín ( vd: khung dây kín có diện tích S ) thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện cảm ứng
Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi có sự biến thiên từ thông qua mạch kín này được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ
4 Xác định chiều dòng điện cảm ứng bằng định luật Len-xơ:
Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên
từ thông ba đầu qua mạch kín đó
5 Suất điện động cảm ứng:
C e
t
Δt : thời gian từ thông biến thiên qua mạch (s)
“ – “ : dấu trừ biểu thị định luật Len-xơ
Chú ý: Độ lớn suất điện động cảm ứng C
e
t
Cường độ dòng điện cảm ứng qua mạch kín:
C C
e i R
với R: điện trở khung dây
6 Hiện tượng tự cảm và suất điện động tự cảm Năng lượng từ trường
a) Hiện tượng tự cảm: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến
thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch
b) Suất điện động tự cảm:
.
tc
L i e
t
L: hệ số tự cảm của mạch kín Với ống dây (không có lõi sắt) đặt trong không khí:
2 7
4 10 N
l
Độ lớn suất điện động tự cảm :
.
tc
L i e
t
c) Năng lượng từ trường:
2
1 2
W L i
Trang 2PHẦN 2: TRẮC NGHIỆM DẠNG 1: XÁC ĐỊNH TỪ THÔNG, SĐĐ CẢM ỨNG QUA KHUNG DÂY
Câu 1 Một diện tích S đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B, góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến là α Từ
thông qua diện tích S tính theo công thức
Câu 2 Đơn vị của từ thông là
A Tesla (T) cảm ứng từ B Ampe (A) cường độ dòng điện.
Câu 3 Chọn câu sai: Từ thông qua mặt S đặt trong từ trường phụ thuộc
A độ nghiêng của mặt S so với B
B độ lớn của chu vi của đường giới hạn mặt S.
C độ lớn của cảm ứng từ B
Câu 4 Giá trị tuyệt đối của từ thông qua diện tích S đặt vuông góc với cảm ứng từ :
A tỉ lệ với số đường sức từ qua một đơn vị diện tích S
B tỉ lệ với số đường sức từ qua diện tích S
C tỉ lệ với độ lớn chu vi của diện tích S
D tỉ lệ giá trị cảm ứng từ B tại nơi đặt diện tích S
Câu 5 Một khung dây phẵng diện tích S = 12 cm2 = 12 10-4 m2, đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 5.10-2 T Mặt phẵng của khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ
Câu 6 Một khung dây có 100 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với mặt phẵng của
động cảm ứng trong khung dây là
Cho: N = 100, S = 2 10-2 m2
B1 = 0,5, B2 = 0,2T tức denta B = -0,3T
Denta t = 0,1s
C
e
t
Trang 3Câu 7 Một vòng dây dẫn tròn, phẵng có đường kính 2 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5
1
T Từ thông qua vòng dây khi véc tơ cảm ứng từ
A 3.10-5 Wb B 10-5 Wb C 3.10-4 Wb D 10-4 Wb
B = 5
1
T anpha = 60
Phi = NBS cos anpha
Câu 8 Một khung dây hình chữ nhật kích thước 3 cm x 4 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4 T Véc tơ
A 1,5 3.10-7 Wb B 1,5.10-7 Wb C 3.10-7 Wb D 2.10-7 Wb
B = 5.10-4 T anpha= 60
Câu 9 Một hình vuông cạnh 5 cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10-4 T Từ thông qua diện tích hình vuông
Giải: S = 0,05 x 0,05 = 0.0025
B = 4.10-4 T
Câu 10 Trong khoảng thời gian 0,2 s từ thông qua diện tích giới hạn bởi một khung dây giảm từ 1,2 Wb xuống còn 0,4 Wb.
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng
Giải: denta t = 0,2s, denta từ thông = 0,4 – 1,2 = -0,8
C
e
t
Câu 11 Trong khoảng thời gian 0,1 s từ thông qua diện tích giới hạn bởi một khung dây tăng từ 0,6 Wb lên đến
1,6 Wb Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng
Giải: denta phi = 1,6 – 0,6 = 1 Wb
Denta t = 0,1s
Trang 4e
t
Câu 12 Một khung dây hình chữ nhật kích thước 5 cm x 4 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10–4 T Vectơ
A 5 2 10–7 Wb B 3.10–7 Wb C 5 3 10–7 Wb D 3.10–6 Wb
Giải: diện tích hcn S = 0,002 m2
Câu 13 Một khung dây phẳng, diện tích 20 cm², gồm 10 vòng dây đặt trong từ trường đều Vectơ cảm ứng từ làm thành với
0,01 s Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong khoảng thời gian từ trường biến đổi là
Câu 14 Một khung dây phẳng, diện tích 25 cm² gồm 10 vòng dây, khung dây được đặt trong từ trường có cảm ứng từ
ứng xuất hiện trong khung trong khoảng thời gian có từ trường biến thiên là
Câu 15 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 54 cm2 Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và
có độ lớn 0,2 T Từ thông cực đại qua khung dây là
Từ thông cực đại = N.B.S
Câu 16 Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 50 cm2, gồm 1000 vòng dây, quay đều với tốc độ 25 vòng/giây
Câu 17 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích 60 cm2, quay đều quanh trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung) trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,4 T Từ thông cực đại qua khung dây là
A 1,2.10-3 Wb B 4,8.10-3 Wb 1C 2,4.10-3 Wb 1D 0,6.10-3 Wb
Câu 18 Một khung dây cứng phẳng diện tích 25cm2 gồm 10 vòng dây, đặt trong từ trường đều,
mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ Cảm ứng từ biến thiên theo
thời gian như đồ thị hình vẽ Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây kể từ
t = 0 đến t = 0,4s có :
00 , 4
2 , 4 1 0 -3
t ( s )
B ( T )
Trang 5Câu 19 Một khung dây cứng phẳng diện tích 25cm2 gồm 10 vòng dây, đặt trong từ trường đều,
mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ Cảm ứng từ biến thiên theo
thời gian như đồ thị hình vẽ Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung kể từ
t = 0 đến t = 0,4s:
Câu 20 Một vòng dây đặt trong từ trường đều B = 0,3T Mặt phẳng vòng dây vuông góc với đường sức từ Tính suất điện
động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây nếu đường kính vòng dây giảm từ 100cm xuống 60cm trong 0,5s:
DẠNG 2 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
Câu 1 Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam châm dịch chuyển lại gần hoặc ra xa
vòng dây kín:
DẠNG 3: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
Câu 3 Đáp án nào sau đây là sai : Hệ số tự cảm của ống dây:
A phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của ống dây
B có đơn vị là Henri(H)
D càng lớn nếu số vòng dây trong ống dây là nhiều
Câu 5 Đáp án nào sau đây là sai : suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi:
Câu 6 Năng lượng từ trường của ống dây có dạng biểu thức là:
Câu 7 Điều nào sau đây không đúng khi nói về hệ số tự cảm của ống dây?
Câu 14 Biểu thức tính suất điện động tự cảm là
A etc = - L
I t
2
N
l S D etc = - L
t I
Câu 15 Biểu thức tính hệ số tự cảm của ống dây dài là
00 , 4
2 , 4 1 0 -3
t ( s )
B ( T )
S N
v
I c ư
C
S N v
B
.
I c
ư S N
v A
.
I
c
ư
v
Ic
=0
D
S N
Trang 6A L = - etc.
I t
B L = etc.I C L = 4.10-7.
2
N
l S. D L = etc
I t
Câu 16 Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1 H Khi cường độ dòng điện biến thiên đều với tốc độ 200 A/s thì suất điện động
tự cảm xuất hiện có giá trị
Câu 17 Dòng điện trong cuộn cảm giảm từ 16 A đến 0 A trong 0,01 s, suất điện động tự cảm trong cuộn đó có độ lớn 64 V,
độ tự cảm có giá trị
Câu 18 Một ống dây dài 50cm tiết diện ngang của ống là 10cm2 gồm 100 vòng Hệ số tự cảm của ống dây là:
Câu 19 Một cuộn dây có độ tự cảm L = 30mH, có dòng điện chạy qua biến thiên đều đặn 150A/s thì suất điện động tự cảm
xuất hiện có giá trị :
Câu 20 Một ống dây dài 50cm có 2500 vòng dây, đường kính của ống bằng 2cm Một dòng điện biến đổi đều theo thời
gian chạy qua ống dây trong 0,01s cường độ dòng điện tăng từ 0 đến 1,5A Tính suất điện động tự cảm trong ống dây: