Bài tập Từ thông - Cảm ứng điện từ - Vật Lý lớp 11
PAGE \* MERGEFORMAT 4
BÀI 23: BÀI TẬP TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- Từ thông qua diện tích S đặt trong từ trường: Φ = B.S.cosα
- Từ thông qua khung dây có N vòng dây: Φ = N.B.S.cosα
Trong đó:
+ Φ: từ thông (Wb)
+ B: cảm ứng từ (T)
+ N: số vòng dây
+ α: góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây;
α=
Đặt β là góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và mặt phẳng khung dây.
* Mối liên hệ giữa α và β α + β = 900
Đơn vị từ thông: Vêbe (Wb). 1 Wb = 1 T. 1 m2.
Định luật Len- xơ: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ trường ban đầu qua (C).
Xác định chiều dòng điện cảm ứng dựa trên định luật len xơ:
+ Chống lại sự tăng => => ( : véc tơ cảm ứng từ của nam châm)
+ Chống lại sự giảm => =>
A. TRẮC NGHIỆM
Câu 1) Từ thông qua một vòng dây thẳng diện tích S có công thức :
A. Φ = B.S.sinα B. Φ = B.S.tanα C. Φ = B.S.cosα D. Φ = B.S.cotanα
Câu 2) Chọn câu đúng.
A. Từ thông là một đại lượng luôn luôn dương
B. Từ thông qua một mạch kín luôn bằng không.
C. Từ thông là một đại lượng có hướng.
D. Từ thông qua mạch kín tỉ lệ với tiết diện của mạch.
Câu 3) Từ thông qua vòng dây phẳng đặt trong từ trường đều thay đổi khi
A. Dịch chuyển vòng dây một đoạn d theo phương các đường sức từ.
B. Bóp méo vòng dây.
C. Quay vòng dây một góc 3600.
D. Tất cả các câu trên đều đúng.
Câu 4) Dòng điện cảm ứng xuất hiện khi
A. mạch kín chuyển động .
B. mạch kín đặt trong từ trường.
C. từ thông qua mạch kín biến thiên,
D. mạch kín chuyển động theo phương của từ trường đều
Câu 5) Đơn vị của từ thông là
A. Tesla (T). B. Ampe (A). C. Vêbe (Wb). D. Vôn (V).
Câu 6) Véc tơ pháp tuyến của diện tích S là vectơ
A. có độ lớn bằng 1 đơn vị và có phương vuông góc với diện tích đã cho.
B. có độ lớn bằng 1 đơn vị và song song với diện tích đã cho.
C. có độ lớn bằng 1 đơn vị và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi.
D. có độ lớn bằng hằng số và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi.
Câu 7) Từ thông qua một diện tích S không phụ thuộc yếu tố nào sau đây ?
A. độ lớn cảm ứng từ;
B. diện tích đang xét;
C. góc tạo bởi pháp tuyến và véc tơ cảm ứng từ
D. nhiệt độ môi trường.
Câu 8) Từ thông qua một mạch điện phụ thuộc vào
A. đường kính của dây dẫn làm mạch điện.
B. điện trở suất của dây dẫn.
C. khối lượng riêng của dây dẫn.
D. hình dạng và kích thước của mạch điện.
Câu 9) Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều
A. sao cho từ trường cảm ứng có chiều chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch.
B. hoàn toàn ngẫu nhiên.
C. sao cho từ trường cảm ứng luôn cùng chiều với từ trường ngoài.
D. sao cho từ trường cảm ứng luôn ngược chiều với từ trường ngoài.
Câu 10) Cho một vòng đây có mặt phẳng khung dây hợp với vectơ một góc α .Từ thông gửi qua khung dây đạt cực đại khi
A. α = 00 B. α = 300 C. α = 600 D. α = 900
Câu 11) Một hình vuông cạnh 5 cm, đặt trong từ trường dều có cảm ứng từ B = 4.10-4 T. từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6 Wb. Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến hình vuông đó là:
A. α = 00 B. α = 900 C. α = 1200 D. α = 1800
Câu 12) Một hình chữ nhật kích thước 3 cm×4 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10–4 T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng một góc 300. Từ thông qua hình chữ nhật đó là
A. 6.10–7 Wb. B. 3.10–7 Wb. C. 5,2.10–7 Wb. D. 3.10–3 Wb.
Câu 13) Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về từ thông ?
A. Biểu thức định nghĩa của từ thông là Φ = B.S.cosα
B. Đơn vị của từ thông là vêbe (Wb)
C. Từ thông là một đại lượng đại số
D. Từ thông là một đại lượng có hướng.
Câu 14) Trường hợp nào sau đây từ thông qua vòng dây dẫn (C) biến thiên?
A. Vòng dây (C) đứng yên, nam châm chuyển động xuống dưới.
B. Nam châm và vòng dây dẫn (C) cùng chuyển động đều từ dưới lên trên với vận tốc v.
C. Nam châm và vòng dây dẫn (C) cùng chuyển động đều từ trên xuống dưới với vận tốc v.
D. Nam châm và vòng dây dẫn (C) đứng yên.
Câu 15) 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:
S
N
v
Icư
C.
S
N
v
B.
Icư
S
N
v
A.
Icư
v
Icư
00
D.
S
N
B. TỰ LUẬN
Bài 1) Một khung dây phẳng có diện tích 12 cm2 đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,05 T, mặt phẳng khung dây hợp với đường cảm ứng từ một góc 300. Tính độ lớn từ thông qua khung.
Bài 2) Một khung dây có 10 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là 20 cm2, đặt khung trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,02 T. Tính từ thông xuyên qua khung dây, biết vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ một góc 600.
Bài 3) Một khung dây phẳng có diện tích 5 cm2 đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,01 T. Mặt phẳng khung dây hợp với vectơ một góc 300. Tính từ thông qua diện tích S.
Bài 4) Khung dây hình chữ nhật có kích thước (2 cm x 3 cm) gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B. khi vectơ pháp tuyến của khung tạo với vectơ một góc 600 thì từ thông xuyên qua khung là 2,4.10– 4 Wb. Tính cảm ứng từ B của từ trường.
Bài 5) Một khung dây hình vuông được quay đều trong từ trường đều có cảm ứng từ 4.10–4 T. từ thông qua 20 vòng dây của khung đạt giá trị cực đại là 2,88.10–5 Wb. Tính cạnh của hình vuông này.
Bài 6) Một khung dây hình vuông cạnh dài 5 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 4.10– 4 T. Từ thông qua khung có giá trị bằng 10–6 Wb. Tính góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của hình vuông này.
S
N
c.
S
N
v
b.
Icư
S
N
v
a.
Icư
d.
S
N
Bài 7) Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp sau:
