Bài tập chương cảm ứng điện từ nâng cao năm 2024

Cảm ứng điện từ là một hiện tượng vật lý quan trọng, có ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Để hiểu rõ về hiện tượng này, học sinh cần nắm vững lý thuyết và làm tốt các bài tập. Bài viết dưới đây tổng hợp 100 bài tập cảm ứng điện từ mới nhất, được phân chia theo từng dạng bài tập, kèm theo đáp án chi tiết. Đây là tài liệu hữu ích giúp các bạn học sinh ôn luyện và hoàn thiện cách làm bài tập cảm ứng điện từ.

Các bài tập cảm ứng điện từ thường được chia thành các dạng sau:

Dạng 1: Xác định suất điện động cảm ứng

Dạng bài tập này yêu cầu học sinh tính toán suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín khi từ thông qua mạch biến thiên. Để giải dạng bài tập này, học sinh cần áp dụng công thức tính suất điện động cảm ứng:

ε = -NΔΦ/Δt

Trong đó:

• ε là suất điện động cảm ứng (V)
• N là số vòng dây trong cuộn dây (đồng vị)
• ΔΦ là độ biến thiên từ thông (Wb)
• Δt là khoảng thời gian từ thông biến thiên (s)

👉 Xem thêm: Đề thi thpt quốc gia 2023 môn lý mới nhất 👉 Xem thêm: Đề thi thử thpt quốc gia 2024 môn lý mới nhất 👉 Xem thêm: Tài liệu ôn thi thpt quốc gia 2024 môn lý chuẩn xác nhất 👉 Xem thêm: Cấu trúc để thi lý thpt quốc gia 2024 chuẩn nhất

Dạng 2: Xác định dòng điện cảm ứng

Dạng bài tập này yêu cầu học sinh tính toán dòng điện cảm ứng chạy trong một mạch kín khi suất điện động cảm ứng xuất hiện. Để giải dạng bài tập này, học sinh cần áp dụng công thức tính dòng điện cảm ứng:

I = ε/R

Trong đó:

• I là dòng điện cảm ứng (A)
• ε là suất điện động cảm ứng (V)
• R là điện trở của mạch kín (Ω)

Dạng 3: Xác định tốc độ biến thiên từ thông

Dạng bài tập này yêu cầu học sinh tính toán tốc độ biến thiên từ thông qua một mạch kín khi suất điện động cảm ứng xuất hiện. Để giải dạng bài tập này, học sinh cần áp dụng công thức tính suất điện động cảm ứng:

ε = -NΔΦ/Δt

Dạng 4: Xác định số vòng dây trong cuộn dây

Dạng bài tập này yêu cầu học sinh tính toán số vòng dây trong một cuộn dây khi suất điện động cảm ứng xuất hiện. Để giải dạng bài tập này, học sinh cần áp dụng công thức tính suất điện động cảm ứng:

ε = -NΔΦ/Δt

Dạng 5: Xác định độ biến thiên từ thông

Dạng bài tập này yêu cầu học sinh tính toán độ biến thiên từ thông qua một mạch kín khi suất điện động cảm ứng xuất hiện. Để giải dạng bài tập này, học sinh cần áp dụng công thức tính suất điện động cảm ứng:

ε = -NΔΦ/Δt

Dạng 6: Xác định điện trở của mạch kín

Dạng bài tập này yêu cầu học sinh tính toán điện trở của một mạch kín khi dòng điện cảm ứng chạy qua. Để giải dạng bài tập này, học sinh cần áp dụng công thức tính dòng điện cảm ứng:

I = ε/R

Ví dụ bài tập cảm ứng điện từ

Bài tập 1: Một cuộn dây dẫn kín có diện tích 50cm2, gồm 50 vòng dây, được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2 T. Trong khoảng thời gian 0,2 s, góc giữa vectơ pháp tuyến của diện tích S và vectơ cảm ứng từ B biến thiên từ 0° đến 90°. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây.

Lời giải:

Theo định luật Faraday, suất điện động cảm ứng trong cuộn dây được tính theo công thức:

ε = -NΔΦ/Δt

Trong đó:

• N là số vòng dây trong cuộn dây
• ΔΦ là độ biến thiên của từ thông qua cuộn dây
• Δt là khoảng thời gian biến thiên từ thông

Ta có:

ΔΦ = BS

Với:

• B là cảm ứng từ
• S là diện tích cuộn dây

Do đó, ta có:

ε = -NΔBS/Δt

Thay số vào ta được:

ε = -50 * 0,2 * 50 * 0,2 / 0,2 = -2500 V

Vậy, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây có độ lớn là 2500 V, có chiều ngược với chiều của từ trường.

Bài tập 2: Một đoạn dây dẫn dài 20 cm, có điện trở 5 Ω, được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T. Đoạn dây dẫn được dịch chuyển với vận tốc v = 10 m/s theo phương vuông góc với các đường sức từ. Tính cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong đoạn dây dẫn.

Lời giải:

Theo định luật Faraday, cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong đoạn dây dẫn được tính theo công thức:

i = ε/R

Trong đó:

• ε là suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn
• R là điện trở của đoạn dây dẫn

Ta có:

ε = -Blv

Thay số vào ta được:

ε = -0,5 * 20 * 10 = -100 V

Vậy, cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong đoạn dây dẫn có độ lớn là 20mA, có chiều ngược với chiều của từ trường.

Danh sách bài tập cảm ứng điện từ

Để hiểu rõ hơn về hiện tượng cảm ứng điện từ, các bạn cần nắm vững lý thuyết và thực hành giải bài tập. Dưới đây là danh sách một số bài tập về cảm ứng điện từ:

1. Một khung dây hình tròn có bán kính 10 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,05 T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 60 độ. Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong khung dây khi khung dây quay một vòng trong 1 giây.
2. Một khung dây hình chữ nhật có kích thước 20cm x 30cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30 độ. Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong khung dây khi khung dây di chuyển một đoạn 5cm theo hướng vuông góc với đường sức từ.
3. Một thanh kim loại dài 10 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T. Thanh kim loại quay tròn đều quanh một trục nằm trong mặt phẳng từ trường với tần số góc 50 vòng/giây. Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong thanh kim loại.
4. Một cuộn dây gồm 100 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là 100cm2, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,02 T. Từ thông qua cuộn dây tăng từ 0 Wb đến 2 Wb trong thời gian 0,01 giây. Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.
5. Một nam châm điện có cuộn dây gồm 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là 50 cm2. Nam châm điện được nối với nguồn điện có hiệu điện thế 12V. Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây khi nam châm điện hút một thanh sắt vào trong.

Xem thêm 100 bài tập về cảm ứng điện từ:

• trac-nghiem-tu-thong-cam-ung-dien-tu-co-dap-an-vat-li-lop-11.pdf
• Bài tập về từ thông và cảm ứng điện từ
• Chuyên đề về cảm ứng điện từ
• Demo cảm ứng điện từ
• Suất điện động 2021 có đáp án
  Danh sách bài tập cảm ứng điện từ BTEC FPT

Trên đây là các bài tập cảm ứng điện từ mới nhất, được BTEC FPT tổng hợp lại. Mong rằng, đây sẽ là tài liệu giúp ích được cho các bạn học sinh trong quá trình học tập. BTEC FPT chúc bạn luôn đạt kết quả cao trong học tập.