Vật lí 11
10 bài tập về từ thông qua khung dây cực hay có lời giải chi tiết
Bài viết hôm nay, HocThatGioi xin được tổng hợp đến các bạn về 10 bài tập về từ thông qua khung dây và có kèm theo lời giải chi tiết để các bạn cùng tham khảo. Hãy cùng HocThatGioi xem hết bài viết bên dưới để nắm được phương pháp cũng như ôn lại các kiến thức liên quan đến bài tập cảm ứng điện từ nhé! Nếu các bạn chưa xem qua phần lý thuyết thì có thể xem lại tại bài Lý thuyết cảm ứng điện từ nhé!
Câu 1: Một vòng dây dẫn kín, phẳng có diện tích 10 cm^2. Vòng dây được đặt trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ hợp với vecto pháp tuyến của mặt phẳng vòng dây một góc 60^0 và có độ lớn là 1,5.10^{-4}T. Từ thông qua vòng dây dẫn này có giá trị là ?
Hướng dẫn giải:
Theo đề bài ta có
S=10 cm^2= 10.10^{-4} m^2
Góc hợp bởi vecto cảm ứng từ và vecto pháp tuyến: \alpha =60^0
B= 1,5.10^{-4}T
Áp dụng công thức ta có:
\Phi =BScos(\alpha )=1,5.10^{-4}.10.10^{-4}.cos(60)= 7,5.10^{-8} (Wb)
Vậy từ thông qua vòng dây có giá trị là: 7,5.10^{-8} (Wb)
Theo đề bài ta có
S=10 cm^2= 10.10^{-4} m^2
Góc hợp bởi vecto cảm ứng từ và vecto pháp tuyến: \alpha =60^0
B= 1,5.10^{-4}T
Áp dụng công thức ta có:
\Phi =BScos(\alpha )=1,5.10^{-4}.10.10^{-4}.cos(60)= 7,5.10^{-8} (Wb)
Vậy từ thông qua vòng dây có giá trị là: 7,5.10^{-8} (Wb)
Câu 2: Một vòng dây dẫn kín, phẳng được đặt trong từ trường đều. Trong khoảng thời gian 0,4 s từ thông qua vòng dây giảm đều từ 6.10^{-3} (Wb) về 0 thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây có độ lớn là bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải:
Theo đề bài ta có:
\Delta t= 0,04s
\Delta \Phi =0-6.10^{-3}= -6.10^{-3} (Wb)
Áp dụng công thức cho suất điện động cảm ứng:
e_c=-\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}=-\frac{-6.10^{-3}}{0,04}=0,15 (V)
Vậy suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây có độ lớn là 0,15 (V)
Theo đề bài ta có:
\Delta t= 0,04s
\Delta \Phi =0-6.10^{-3}= -6.10^{-3} (Wb)
Áp dụng công thức cho suất điện động cảm ứng:
e_c=-\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}=-\frac{-6.10^{-3}}{0,04}=0,15 (V)
Vậy suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây có độ lớn là 0,15 (V)
Câu 3: Một vòng dây dẫn hình vuông, cạnh a= 10cm, đặt cố định trong một từ trường đều có vecto cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Trong khoảng thời gian 0,05 s, cho độ lớn của cảm ứng từ tăng đều từ 0 đến 0,5 T. Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây ?
Hướng dẫn giải:
Diện tích của mặt phẳng: S= a^2= 0,1^2= 0,01 (m^2)
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =0
Áp dụng công thức cho suất điện động cảm ứng:
e_{cu}=\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}=\frac{\left | \Delta B \right |Scos(\alpha )}{\Delta t}=\frac{0,5.0,01.1}{0,05}= 0,1 ] (V)
Vậy suất điện động cảm ứng là: 0,1 (V)
Diện tích của mặt phẳng: S= a^2= 0,1^2= 0,01 (m^2)
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =0
Áp dụng công thức cho suất điện động cảm ứng:
e_{cu}=\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}=\frac{\left | \Delta B \right |Scos(\alpha )}{\Delta t}=\frac{0,5.0,01.1}{0,05}= 0,1 ] (V)
Vậy suất điện động cảm ứng là: 0,1 (V)
Câu 4: Một khung dây với diện tích 20 cm^2, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Vecto cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây góc 30^0 avf có độ lớn bằng 2,4.10^{-4}T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01 s thì độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi ?
Hướng dẫn giải:
Diện tích mặt phẳng: S= 20 cm^2= 20.10^{-4} (m^2)
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =90^0-30^0= 60^0
Độ biến thiên cảm ứng từ: \Delta B= \left | 0-2,4.10^{-4} \right |= 2,4.10^{-4} T
Áp dụng công thức cho suất điện động cảm ứng từ:
e_{cu}=\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}=\frac{N.\Delta BScos(\alpha )}{\Delta t}=\frac{10.2,4.10^{-4}.20.10^{-4}.0,5}{0,01}= 2.10^{-4} (V)
Vậy suất điện động cảm ứng là: 2.10^{-4} (V)
Diện tích mặt phẳng: S= 20 cm^2= 20.10^{-4} (m^2)
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =90^0-30^0= 60^0
Độ biến thiên cảm ứng từ: \Delta B= \left | 0-2,4.10^{-4} \right |= 2,4.10^{-4} T
Áp dụng công thức cho suất điện động cảm ứng từ:
e_{cu}=\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}=\frac{N.\Delta BScos(\alpha )}{\Delta t}=\frac{10.2,4.10^{-4}.20.10^{-4}.0,5}{0,01}= 2.10^{-4} (V)
Vậy suất điện động cảm ứng là: 2.10^{-4} (V)
Câu 5: Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích S= 5 cm^2 đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B= 0,1 T. Mặt phẳng vòng dây làm thành với từ trường một góc \alpha = 30^0. Tính từ thông qua S?
Hướng dẫn giải:
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \beta = 90^0- \alpha = 60^0
Diện tích mặt phẳng: S= 5 cm^2= 5.10^{-4} (m^2)
Áp dụng công thức từ thông:
\Phi = BScos(\beta )=0,1.5.10^{-4}.cos(60)=2,5.10^{-5} (Wb)
Vậy từ thông qua S là: 2,5.10^{-5} (Wb)
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \beta = 90^0- \alpha = 60^0
Diện tích mặt phẳng: S= 5 cm^2= 5.10^{-4} (m^2)
Áp dụng công thức từ thông:
\Phi = BScos(\beta )=0,1.5.10^{-4}.cos(60)=2,5.10^{-5} (Wb)
Vậy từ thông qua S là: 2,5.10^{-5} (Wb)
Câu 6: Một khung dây tròn đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B= 0,06 T sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Từ thông qua khung dây là 1,2.10^{-5} (Wb). Bán kính vòng dây có giá trị bằng ?
Hướng dẫn giải:
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =0
Diện tích hình tròn: S=\pi R^2
Áp dụng công thức cho từ thông:
\Phi =BScos(\alpha )\Leftrightarrow 1,2.10^{-5}= 0,06.\pi R^2.1\rightarrow R= 7,98.10^{-3} (m)
Vậy bán kính là: R= 7,98.10^{-3} (m)
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =0
Diện tích hình tròn: S=\pi R^2
Áp dụng công thức cho từ thông:
\Phi =BScos(\alpha )\Leftrightarrow 1,2.10^{-5}= 0,06.\pi R^2.1\rightarrow R= 7,98.10^{-3} (m)
Vậy bán kính là: R= 7,98.10^{-3} (m)
Câu 7: Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S= 5 cm^2 gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B= 0,1T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với vecto cảm ứng ứng một góc 60^0. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây ?
Hướng dẫn giải:
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =90-60= 30^0
Diện tích mặt phẳng khung dây: S= 5 cm^2= 5 .10^{-4} (m^2)
Áp dụng công thức từ thông :
\Phi =NBS cos(\alpha )=20.0,1.cos(30)=8,66.10^{-4} (Wb)
Vậy từ thông qua mặt S: 8,66.10^{-4} (Wb)
Góc hợp bởi \vec{B} \: và \: \vec{n}: \alpha =90-60= 30^0
Diện tích mặt phẳng khung dây: S= 5 cm^2= 5 .10^{-4} (m^2)
Áp dụng công thức từ thông :
\Phi =NBS cos(\alpha )=20.0,1.cos(30)=8,66.10^{-4} (Wb)
Vậy từ thông qua mặt S: 8,66.10^{-4} (Wb)
Câu 8: Một khung dây hình vuông cạnh 5 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=8.10^{-4} T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10^{-6} (Wb). Tính góc hợp bởi giữa vectow cảm ứng và vecto pháp tuyến của mặt phẳng hình vuông ?
Hướng dẫn giải:
Diện tích hình vuông: S=0,05^2=2,5.10^{-3} (m^2)
Áp dụng công thức từ thông:
\Phi =BScos(\alpha )=8.10^{-4}.2,5.10^{-3}.cos(\alpha )=10^{-6}\rightarrow \alpha =60^0
Vậy góc tạo bởi vecto cảm ứng từ và vecto pháp tuyến là: 60^0
Diện tích hình vuông: S=0,05^2=2,5.10^{-3} (m^2)
Áp dụng công thức từ thông:
\Phi =BScos(\alpha )=8.10^{-4}.2,5.10^{-3}.cos(\alpha )=10^{-6}\rightarrow \alpha =60^0
Vậy góc tạo bởi vecto cảm ứng từ và vecto pháp tuyến là: 60^0
Câu 9: Một khung dây dẫn hình chữ nhật diện tích là 200 cm^2, ban đầu ở vị trí song song với các đường sức từ trường đều có độ lớn B=0,01 T. Khung quay đều trong thời gian \Delta t= 0,04 s đến vị trí vuông góc với đường sức từ. Độ lớn suất điện động cảm ứng ?
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức suất điện động cảm ứng:
e_{cu}=\frac{\left | BS(cos(\beta )-cos(\alpha ))\right |}{\Delta t}=\frac{\left | 0,01.200.10^{-4}(cos(0)-cos(90 ))\right |}{0,04}= 5.10^{-3} (V)
Vậy suất điện động cảm ứng là: 5.10^{-3} (V)
Áp dụng công thức suất điện động cảm ứng:
e_{cu}=\frac{\left | BS(cos(\beta )-cos(\alpha ))\right |}{\Delta t}=\frac{\left | 0,01.200.10^{-4}(cos(0)-cos(90 ))\right |}{0,04}= 5.10^{-3} (V)
Vậy suất điện động cảm ứng là: 5.10^{-3} (V)
Câu 10: Một mạch kín hình vuông, cạm 10cm, đặt vuông góc với một từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của cảm ứng từ , biết cường độ dòng điện cảm ứng là 2A và điện trở mạch là 5 \Omega.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức ta có:
i=\frac{\left | e_{cu} \right |}{R}=\frac{\Delta \Phi }{R.\Delta t}
\Leftrightarrow i=\frac{\Delta BScos(\alpha )}{R.\Delta t}
\rightarrow \frac{\Delta B}{\Delta t}=\frac{iR}{S.cos(\alpha )}= 100 (T/s)
Vậy tốc độ biến thiên cảm ứng từ là: 100 T/s
Áp dụng công thức ta có:
i=\frac{\left | e_{cu} \right |}{R}=\frac{\Delta \Phi }{R.\Delta t}
\Leftrightarrow i=\frac{\Delta BScos(\alpha )}{R.\Delta t}
\rightarrow \frac{\Delta B}{\Delta t}=\frac{iR}{S.cos(\alpha )}= 100 (T/s)
Vậy tốc độ biến thiên cảm ứng từ là: 100 T/s
Như vậy, bài về 10 bài tập về từ thông qua khung dây của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết hi vọng sẽ giúp các bạn hiểu thêm về cách làm bài tập từ thông qua khung dây. Đừng quên Like và Share để giúp HocThatGioi ngày càng phát triển nhé. Cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt.
Bài viết khác liên quan đến Lớp 11 – Vật Lý – Từ thông Cảm ứng điện từ
- Cảm ứng điện từ- Lý thuyết về từ thông, suất điện động cảm ứng và tự cảm mới nhất
- 20 bài tập trắc nghiệm chương cảm ứng điện từ hay nhất, có đáp án chi tiết
- Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì – Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống
- Tổng hợp công thức chương cảm ứng điện từ đầy đủ nhất
- Hiện tượng cảm ứng điện từ – Lý thuyết về cảm ứng điện từ hay chi tiết nhất
- 20 câu trắc nghiệm về cảm ứng điện từ có lời giải chi tiết nhất
