Dùng thông tin sau cho hai câu sau: Một khung dây dẫn phẳng hình vuông ABCD

Dùng thông tin sau cho hai câu sau: Một khung dây dẫn phẳng hình vuông ABCD có điện trở $10\Omega$, quay đều quanh trục đối xứng cố định xx' nằm trong mặt phẳng khung dây. Hệ được đặt trong từ trường đều, các đường sức từ vuông góc với trục quay của khung, độ lớn cảm ứng từ là $5.10^{- 2}T$. Trong khung dây xuất hiện suất điện động cảm ứng phụ thuộc thời gian theo biểu thức $e = 24\pi\cos(120\pi t)(V)$.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Thông hiểu

Tốc độ quay của khung dây dẫn là $x$ vòng/phút. Giá trị của $x$ bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:961988

Phương pháp giải

Từ biểu thức suất điện động cảm ứng $e = E_{0}\cos(\omega t + \varphi)$, xác định tần số góc $\omega$.

Tần số vòng quay tính bằng số vòng/giây: $f = \dfrac{\omega}{2\pi}$. Sau đó đổi ra vòng/phút.

Giải chi tiết

Dựa vào biểu thức $e = 24\pi\cos(120\pi t)$, ta có $\omega = 120\pi rad/s$.

Tần số của khung (tốc độ vòng quay trong 1 giây): $f = \dfrac{120\pi}{2\pi} = 60\text{~vòng/s}$.

Tốc độ quay tính theo vòng/phút là: $x = 60.60 = 3600vòng/phút$.

Đáp án cần điền là: 3600

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Lực từ tác dụng lên cạnh AD của khung dây có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu niutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:961989

Phương pháp giải

+ Công thức tính cường độ dòng điện cực đại $I_{0} = \dfrac{E_{0}}{R}$.

+ Tính diện tích khung $S$ thông qua $E_{0} = NBS\omega$, từ đó suy ra chiều dài cạnh $a$ của hình vuông.

+Lực từ tác dụng lên cạnh AD: $F = I.L.B.\sin(\alpha)$. Vì cạnh AD song song với trục quay xx' (luôn vuông góc với $\overset{\rightarrow}{B}$) nên $\alpha = 90^{0}$. Lực từ cực đại khi dòng điện trong mạch đạt cực đại $I_{0}$.

Giải chi tiết

Biên độ suất điện động $E_{0} = 24\pi(V)$.

Cường độ dòng điện cực đại: $I_{0} = \dfrac{E_{0}}{R} = \dfrac{24\pi}{10} = 2,4\pi(A)$.

Từ công thức $E_{0} = B \cdot S \cdot \omega$ (với $N = 1$ vòng), diện tích mặt khung dây là:

$S = \dfrac{E_{0}}{B.\omega} = \dfrac{24\pi}{5.10^{- 2}.120\pi} = 4(m^{2})$.

Vì khung dây là hình vuông nên chiều dài mỗi cạnh là $a = \sqrt{S} = 2(m)$.

Cạnh AD song song với trục quay xx' nên luôn vuông góc với các đường sức từ ($\sin 90^{0} = 1$).

Giá trị lớn nhất của lực từ tác dụng lên cạnh AD là: $F_{\max} = I_{0}.a.B = 2,4\pi.2.5.10^{- 2} \approx 0,8N$.

Đáp án cần điền là: 0,8

Quảng cáo

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.