Mục lục bài viết

1. Giải đề

Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn bộ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gian 0,2s, cảm ứng của từ trường giảm từ 1,2 T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn là:

A. 2,4 V

B. 240 V.

C. 240 mV

D. 1,2 V

Lời giải chi tiết: 

Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn bộ trong ... Vật lý 11

 

2. Ôn lại kiến thức về cảm ứng từ

- Từ trường đều là từ trường có đặc tính có đường sức từ song song, cùng chiều với nhau và có khoảng cách đều nhau. Chính vì thế, độ lớn của cảm ứng từ trong từ trường đều là như nhau với mọi điểm.

- Cảm ứng từ định nghĩa là một đại lượng vật lý đặc trưng cho từ trường trên phương diện tác dụng của lực từ. Theo cách khác, cảm ứng từ là một đại lượng mục đích là diễn tả độ lớn của từ trường. Tesla là đơn vị tính của cảm ứng từ chính, ký hiệu là T.

Véc tơ cảm ứng từ là những véc tơ có phương mà tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đó thì có chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm đặt lên nó.

 

3. Bài tập vận dụng liên quan

Câu hỏi 1: So sánh giữa cảm ứng từ điện dung và cảm ứng từ từ trường.
Lời giải chi tiết:
Cảm ứng từ điện dung và cảm ứng từ từ trường là hai công nghệ cảm ứng phổ biến, nhưng chúng khác nhau về nguyên lý hoạt động và ứng dụng:
  Cảm ứng từ điện dung: Cảm ứng từ từ trường:
Nguyên lý hoạt động - Hoạt động dựa trên sự thay đổi của dòng điện đi qua lớp cảm ứng khi có sự tương tác từ vật thể hoặc người dùng.
- Sử dụng một lớp dẫn điện và một lớp cách điện để tạo thành một hệ thống cảm ứng. Khi có sự tương tác, sự thay đổi về điện dung xảy ra, dẫn đến thay đổi về dòng điện hoặc điện áp, từ đó xác định vị trí và cử chỉ của người dùng.
 		 - Sử dụng cảm biến từ trường để phát hiện sự tương tác từ vật thể hoặc người dùng.
- Khi có sự tiếp xúc, vật thể thay đổi trường từ, dẫn đến sự biến đổi về dòng điện hoặc tần số từ trường, từ đó xác định vị trí và hoạt động của người dùng.
Ưu điểm và ứng dụng - Phản ứng nhanh và chính xác trong việc xác định vị trí cử chỉ.
- Thường được sử dụng trong các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính bảng, vì khả năng nhận diện cử chỉ và đa điểm tốt.		 - Được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt, chẳng hạn như trong các bộ điều khiển máy móc công nghiệp hoặc các hệ thống an ninh.
- Tốt trong việc chịu môi trường khắc nghiệt hơn, ví dụ như trong các môi trường có nhiều bụi bẩn hoặc độ ẩm.

Tóm lại, cảm ứng từ điện dung thường được sử dụng trong các thiết bị di động và máy tính cá nhân, trong khi cảm ứng từ từ trường thường được áp dụng trong các ứng dụng công nghiệp hoặc môi trường đặc biệt. Cả hai công nghệ này đều có ưu điểm và ứng dụng riêng của mình tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể.

Câu hỏi 2: Đặt một vật sáng nhỏ vuông góc với trục chính của thấu kính, cách thấu kính 15cm. Thấu kính cho một ảnh ảo lớn gấp 2 lần vật. Tiêu cự của thấu kính đó là:
A. 20 cm
B. 30 cm
C. 10 cm
D. 40 cm
Lời giải chi tiết: 
Đáp án: B. Tiêu cự của thấu kính đó là 30 cm              
+ Ảnh ảo luôn cùng chiều với vật k > 0 
=> k = - d : d = 2 => -2d = -30 cm
=> f = \frac{15. (-30)}{15 - 30} = 30 cm
Câu hỏi 3: Trong mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện, dòng điện:
A. Trễ pha hơn điện áp một góc 0,5\pi
B. Sớm pha hơn điện áp một góc 0,25\pi
C. Sớm pha hơn điện áp một góc 0,5\pi
D. Trễ pha hơn điện áp một góc 0,25\pi
Đáp án: C.  Trong mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện, dòng điện sớm pha hơn điện áp một góc 0,5\pi
Giải thích: Mạch chỉ chứa tụ, thì I nhanh hơn u góc 0,5\pi rad.
Câu hỏi 4: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp theo đúng thứ tự đó. Biết R = 50 \Omega cuộn cảm thuần. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U_{0}cos100\pi t (V). Đồ thị đường 1 biểu diễn điện áp ở hai đầu đoạn mạch chứa RL, đồ thị đường 2 biểu diễn điện áp ở hai đầu đoạn mạch chứa RC. Độ tự cảm của cuộn cảm đó là:
A. L = \frac{2}{\pi } H
B, L = \frac{1}{\pi } H
C. L = \frac{1}{2\pi } H
D. L = \frac{1}{3pi }H
Đáp án: D. L = \frac{1}{3pi }H. Hướng dẫn: Từ đồ thị, thấy URL cực đại thì URC cực tiều suy ra chung vuông pha với nhau. từ đó ta có phương trình.
Câu hỏi 5:  Một khung dây dẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Tính suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên của cảm ứng từ, biết rằng cường độ dòng điện cảm ứng là IC = 0,5 A, điện trở của khung là R = 2 Ω và diện tích của khung là S = 100 cm2.
A. 90 T/s
B. 80 T/s
C. 70 T/s
D. 100 T/s
Đáp án: D. 100 T/s
Câu hỏi 6:  Một khung dây tròn bán kính 10 cm gồm 50 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ hợp với mặt phẵng khung dây một góc 60°. Lúc đầu cảm ứng từ có giá trị bằng 0,05 T. Tìm suất điện động cảm ứng trong khung nếu trong khoảng 0,05 s:
a) Cảm ứng từ tăng gấp đôi.
b) Cảm ứng từ giảm đến 0.
Đáp án: 
a, -1,36 V
b, 1,36 V                            
Câu hỏi 7: Một ống dây hình trụ dài gồm 103 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây S = 100 cm2. Ống dây có điện trở R = 16 Ω, hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ song song với trục của ống dây và có độ lớn tăng đều 10-2 T/s. Tính công suất tỏa nhiệt của ống dây.
Đáp án:  6,25 .10 ^{-4} W                    
Câu hỏi 8: Áp dụng của cảm ứng từ trong các lĩnh vực công nghiệp và tiện ích hàng ngày là gì?
Lời giải chi tiết:
Công nghệ cảm ứng từ đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và cuộc sống hàng ngày, bao gồm:
1. Công nghiệp sản xuất:
Điều khiển tự động: Trong các dây chuyền sản xuất, cảm ứng từ được sử dụng để kiểm soát và điều khiển quá trình sản xuất mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người.
Robot công nghiệp: Cảm biến cảm ứng từ được tích hợp trong robot công nghiệp để xác định vị trí, phát hiện vật thể và tương tác với môi trường làm việc.
2. Ô tô và vận tải:
Màn hình cảm ứng trong ô tô: Hệ thống điều khiển thông tin và giải trí trong ô tô thường sử dụng màn hình cảm ứng để cung cấp tiện ích và an toàn cho người lái. .        
Hệ thống định vị và điều khiển: Cảm ứng từ được sử dụng trong các hệ thống định vị GPS, hệ thống điều khiển và đánh dấu lề đường tự động.
3. Thiết bị di động và điện tử tiêu dùng:
Điện thoại thông minh và máy tính bảng: Màn hình cảm ứng điện dung được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị di động để cung cấp tương tác nhanh chóng và tiện ích cho người dùng.
Máy tính cá nhân: Cảm ứng từ được tích hợp trong màn hình cảm ứng của máy tính để cung cấp trải nghiệm người dùng tốt hơn.
4. Y tế và chăm sóc sức khỏe:
Thiết bị y tế thông minh: Cảm ứng từ được tích hợp trong các thiết bị y tế để giám sát, đo lường thông tin về sức khỏe của bệnh nhân một cách không xâm lấn.
Dụng cụ chăm sóc sức khỏe: Cảm biến cảm ứng từ được sử dụng trong các dụng cụ chăm sóc sức khỏe như máy xông hơi để kiểm soát và điều chỉnh hoạt động.
Công nghệ cảm ứng từ đã có ứng dụng rộng rãi và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến cuộc sống hàng ngày, mang lại tiện ích và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tương tác và điều khiển các thiết bị và quy trình.
Trên đây là bài viết của Luật Minh Khuê về nội dung giải đề "Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn bộ trong ..." và các câu hỏi lý thuyết vận dụng liên quan. Hy vọng bài viết trên đã mang đến thông tin và đáp án mà bạn đọc đang tìm.                .