Để nghiên cứu cơ chế của các cảm biến theo dõi hô hấp, người ta thiết lập một mô hình

Câu hỏi số 958843:

Vận dụng

Để nghiên cứu cơ chế của các cảm biến theo dõi hô hấp, người ta thiết lập một mô hình thí nghiệm gồm một đai dây dẫn mảnh quấn thành cuộn dây phẳng gồm 100 vòng quanh lồng ngực, tạo thành một mạch kín có tổng điện trở $1,5\Omega$. Hệ thống được đặt trong một từ trường đều ổn định có độ lớn $0,20\text{mT}$, vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng vòng dây một góc $30^{0}$. Khi hít vào trong thời gian $2,0\text{s}$, diện tích mỗi vòng dây tăng thêm một lượng $40\text{cm}^{2}$. Nhiệt lượng tỏa ra trên đai dây trong khoảng thời gian này bằng $x.10^{- 10}\text{J}$. Tìm $x$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:958843

Phương pháp giải

+ Sử dụng công thức tính độ biến thiên từ thông, định luật Faraday về độ lớn suất điện động cảm ứng

+ Áp dụng định luật Ohm và định luật Joule - Lenz.

Giải chi tiết

Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$ và mặt phẳng vòng dây là $30^{0}$ nên góc hợp bởi $\overset{\rightarrow}{B}$ và pháp tuyến $\overset{\rightarrow}{n}$ là $\alpha = 90^{0} - 30^{0} = 60^{0}$.

Độ biến thiên từ thông qua toàn bộ cuộn dây:

$\left| \Delta\Phi \middle| = N.B.\Delta S.\cos\alpha = 100.(0,2.10^{- 3}).(40.10^{- 4}).\cos(60^{0}) = 4.10^{- 5}\text{Wb} \right.$.

Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong đai dây:

$\left| e_{c} \middle| = \dfrac{|\Delta\Phi|}{\Delta t} = \dfrac{4.10^{- 5}}{2} = 2.10^{- 5}\text{V} \right.$.

Cường độ dòng điện cảm ứng chạy qua mạch:

$I = \dfrac{\left| e_{c} \right|}{R} = \dfrac{2.10^{- 5}}{1,5} = \dfrac{4}{3}.10^{- 5}\text{A}$.

Nhiệt lượng tỏa ra trên đai dây:

$\left. Q = I^{2}R\Delta t = \left( {\dfrac{4}{3}.10^{- 5}} \right)^{2}.1,5.2,0 = \dfrac{16}{3}.10^{- 10} \approx 5,33.10^{- 10}J\Rightarrow x = 5,33\ \right.$.

Đáp án cần điền là: 5,33

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.