Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một khung kim loại hình tròn đường kính 5 cm được đặt trong vùng từ trường đều có các

Câu hỏi số 971250:
Vận dụng

Một khung kim loại hình tròn đường kính 5 cm được đặt trong vùng từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Hai đầu của khung dây được nối với một bóng đèn nhỏ tạo thành mạch kín. Lấy $\pi = 3,14$; biết điện trở của khung kim loại và bóng đèn lần lượt là $R_{1} = 2\Omega$ và $R_{2} = 1\Omega$. Tại thời điểm ban đầu (t = 0 s), người ta bắt đầu thay đổi độ lớn cảm ứng từ theo đồ thị như hình dưới.

Cho các nhận định sau, các nhận định đúng là?

Đáp án đúng là: A; B

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:971250
Phương pháp giải

+ Từ thông qua khung dây: $\Phi = BS\cos\alpha$, với $\alpha$ là góc tạo bởi vectơ pháp tuyến $\overset{\rightarrow}{n}$ và vectơ cảm ứng từ $\overset{\rightarrow}{B}$.

+ Độ lớn suất điện động cảm ứng: $\left| e_{c} \right| = \left| \dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t} \right| = S\cos\alpha\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right|$.

+ Cường độ dòng điện cảm ứng: $I_{c} = \dfrac{\left| e_{c} \right|}{R}$.

+ Đèn sáng khi trong mạch có dòng điện cảm ứng, tức là có sự biến thiên của cảm ứng từ qua mặt phẳng khung dây.

Giải chi tiết

Bán kính khung dây $r = \dfrac{d}{2} = 2,5$ cm $= 0,025$ m.

Diện tích khung dây: $S = \pi r^{2} = \pi.0,025^{2} = 6,25\pi.10^{- 4}\left( m^{2} \right)$

Vì đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây nên $\left. \alpha = 0^{0}\Rightarrow\cos\alpha = 1 \right.$.

a) Đúng.

Tại $t = 0$ s, theo đồ thị ta thấy cảm ứng từ B = 0, do đó từ thông qua khung dây $\Phi = 0$.

b) Đúng.

Đèn sáng khi có sự biến thiên từ thông (tức là B thay đổi).

Từ đồ thị, B thay đổi trong khoảng từ t = 0 s đến t = 1 s (thời gian 1 s) và từ t = 3 s đến t = 5 s (thời gian 2 s).

Tổng thời gian B thay đổi là 1 + 2 = 3 s, đây chính là thời gian đèn sáng.

c) Sai.

Độ lớn dòng điện cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên cảm ứng từ $\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right|$.

Giai đoạn từ $t = 3$ s đến $t = 4$ s: $\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right| = \dfrac{500 - 150}{4 - 3} = 350\left( {mT/s} \right)$

Giai đoạn từ $t = 4$ s đến $t = 5$ s: $\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right| = \dfrac{|0 - 500|}{5 - 4} = 500\left( {mT/s} \right)$

$\Rightarrow$ Cường độ dòng điện trong hai khoảng thời gian này có độ lớn khác nhau.

d) Sai.

Trong khoảng t = 0 s đến t = 1 s:

Tốc độ biến thiên cảm ứng từ: $\dfrac{\Delta B}{\Delta t} = \dfrac{150.10^{- 3} - 0}{1 - 0} = 0,15\left( {T/s} \right)$

Suất điện động cảm ứng sinh ra có độ lớn:

$\left| e_{c} \right| = S.\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right| = 6,25\pi.10^{- 4}.0,15 = 2,945.10^{- 4}(V) = 0,2945mV$

e) Sai.

Độ sáng của đèn phụ thuộc vào độ lớn cường độ dòng điện, tức là tỉ lệ với $\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right|$.

Giai đoạn từ t = 0 s đến t = 1 s: $\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right| = 150mT/s$

Giai đoạn từ t = 3 s đến t = 4 s: $\left| \dfrac{\Delta B}{\Delta t} \right| = 350mT/s$

$\Rightarrow$ dòng điện cảm ứng ở giai đoạn sau lớn hơn, do đó đèn sáng mạnh hơn trong khoảng từ t = 3 s đến t = 4 s.

Đáp án cần chọn là: A; B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn