Từ công thức tính điện trở R bl chia s có thể tính chiều dài dây dẫn bằng công thức nào

HỌC SINH GIỎI vật lý PHẦN cảm ỨNG từ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (291.51 KB, 8 trang )

HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ - PHẦN CẢM ỨNG TỪ
Câu 1: cho mạch điện như hình vẽ, nguồn E = 1,5V, r = 0,1 Ω,
MN= l = 1 m, RMN = 2,9 Ω, B vuông góc với khung dây.,
hướng từ trên xuống, B = 0,1T. Điện trở Ampe kế và hai thanh
ray không đáng kể. Thanh MN có thể trượt trên hai đường ray.
a, Tìm số chỉ của Ampe kế và lực điện từđặt lên MN khi MN
được giữ đứng yên.
b, Tìm số chỉ của Ampe kế và lực điện từ đặt lên MN khi MN
chuyển động đều sang phải với v = 3 m/s.
c, Muốn Ampe kế chỉ 0, MN phải chuyển động về hướng nào
với vận tốc bao nhiêu?
Câu 2. Một thanh dẫn điện được treo nằm ngang trên hai dây
dẫn nhẹ thẳng đứng. Thanh đặt trong một từ trường đều, vectơ cảm ứng từ thẳng đứng hướng xuống và có độ
lớn B = 1 T. Thanh có chiều dài l = 0,2m , khối lượng m = 10 g , dây dẫn có chiều dài l1 = 0,1m . Mắc vào các
điểm giữ các dây dẫn một tụ C = 100 µF được tích điện tới hiệu điện thế U = 100V . Cho tụ điện phóng điện.
Coi rằng quá trình phóng điện xảy ra trong thời gian rất ngắn, thanh chưa kịp rời vị trí cân bằng mà chỉ nhận
được theo phương ngang một động lượng p nào đó. Tính vận tốc thanh khi rời vị trí cân bằng và góc lệch cực
đại của dây khỏi vị trí cân bằng. Cho g = 10 m/s2.

ur
B

Câu 3. Hai thanh ray có điện trở không đáng kể được ghép song
song với nhau, cách nhau một khoảng l trên mặt phẳng nằm ngang.
Hai đầu của hai thanh được nối với nhau bằng điện trở R. Một
thanh kim loại có chiều dài cũng bằng l, khối lượng m, điện trở r,
đặt vuông góc
ur và tiếp xúc với hai thanh. Hệ thống đặt trong một từ
trường đều B có phương thẳng đứng (hình 2).
R
1. Kéo cho thanh chuyển động đều với vận tốc v.

l
a) Tìm cường độ dòng điện qua thanh và hiệu điện thế giữa hai đầu
thanh.
b) Tìm lực kéo nếu hệ số ma sát giữa thanh với ray là μ.
2. Ban đầu thanh đứng yên. Bỏ qua điện trở của thanh và ma sát
giữa thanh với ray. Thay điện trở R bằng một tụ điện C đã được
Hình 2
tích điện đến hiệu điện thế U0. Thả cho thanh tự do, khi tụ phóng
điện sẽ làm thanh chuyển động nhanh dần. Sau một thời gian, tốc độ của thanh sẽ đạt đến một giá trị ổn định
vgh. Tìm vgh? Coi năng lượng hệ được bảo toàn.
1) Suất điện động cảm ứng: E = Blv
Blv
BlvR
a) Cường độ dòng điện: I =
Hiệu điện thế hai đầu thanh: U=I.R=
R+r
R+r
2 2
Bl v
2) Lực từ cản trở chuyển động: Ft = B.l.I =
R+r
2 2
Bl v
Lực kéo: F = Ft + Fms =
+ μmg
R+r
Khi thanh chuyển động ổn định thì gia tốc của nó bằng 0
→ cường độ dòng điện trong mạch bằng 0
→ hiệu điện thế trên tụ bằng suất điện động cảm ứng: U = E = Blvgh
Bảo toàn năng lượng:

r
v

Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 11

Nghiêm Anh Dũng

1


1
1
1
1
1
1
2
2
2 2 2
2
CU 02 = CU 2 + mv gh
hay CU 0 = CB l v gh + mv gh
2
2
2
2
2
2
C

vgh = U 0
2 2
CB l + m
Câu 4. Một dây dẫn cứng có điện trở không đáng kể, được uốn thành khung ABCD nằm trong mặt phẳng nằm
ngang,có AB và CD song song với nhau, cách nhau một khoảng l=0,5m, được
r
B M
đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B=0,5T hướng vuông góc với mặt
A
B
phẳng của khung như hình vẽ. Một thanh dẫn MN có điện trở R=0,5Ω có thể
r
trượt không ma sát dọc theo hai cạnh AB và CD.
v D
a) Hãy tính công suất cơ học cần thiết để kéo thanh MN trượt đều với vận C
N
tốc v=2m/s dọc theo các thanh AB và CD. So sánh công suất này với công suất
tỏa nhiệt trên thanh MN và nhận xét.
b) Thanh đang trượt đều thì ngừng tác dụng lực. Sau đó thanh còn có thể
trượt thêm được đoạn đường bao nhiêu nếu khối lượng của thanh là m=5gam?
Khi thanh MN chuyển động thì dòng điện cảm ứng trên thanh xuất hiện theo chiều M→N.
E Bvl
.
Cường độ dòng điện cảm ứng này bằng: I = =
R
R
Khi đó lực từ tác dụng lên thanh MN sẽ hướng ngược chiều với vận tốc v và có độ lớn:

Ft = BIl =

B 2l 2 v
.
R

Do thanh chuyển động đều nên lực kéo tác dụng lên thanh phải cân bằng với lực từ.
Vì vậy công suất cơ học (công của lực kéo) được xác định:
B 2l 2v 2
P = Fv = Ft v =
.
R
Thay các giá trị đã cho nhận được: P = 0,5W .
B 2l 2v 2
.
R
Công suất này đúng bằng công suất cơ học để kéo thanh. Như vậy toàn bộ công cơ học sinh ra được chuyển hoàn
toàn thành nhiệt (thanh chuyển động đều nên động năng không tăng), điều đó phù hợp với định luật bảo toàn năng
lượng.
b) Sau khi ngừng tác dụng lực, thanh chỉ còn chịu tác dụng của lực từ. Độ lớn trung bình của lực này là:
Ft B 2 l 2 v
F=
=
.
2
2R
Giả sử sau đó thanh trượt được thêm đoạn đường S thì công của lực từ này là:
B 2l 2 v
0.25đ
A = FS =
S.
2R

1 2
Động năng của thanh ngay trước khi ngừng tác dụng lực là: Wđ = mv .
2
Theo định luật bảo toàn năng lượng thì đến khi thanh dừng lại thì toàn bộ động năng này được chuyển thành
1
B 2l 2 v
công của lực từ (lực cản) nên: mv 2 =
S.
2
2R
mvR
Từ đó suy ra: S = 2 2 = 0,08(m) = 8cm.
B l
Công suất tỏa nhiệt trên thanh MN: Pn = I 2 R =

Câu 5. Một vật nhỏ khối lượng m và điện tích +q được buông ra không vận tốc ban
đầu từ một bản của tụ điện phẳng, khoảng cách giữa 2 bản tụ là d. Người ta đặt hiệu
điện thế U giữa 2 bản tụ và một từ trường B có hướng như hình vẽ.
Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 11
Nghiêm Anh Dũng

2


a/ Chứng tỏ rằng nếu U

• lý thuyết
• trắc nghiệm
• hỏi đáp
• bài tập sgk

viết công thức tính điện trở dây dẫn nêu rõ tên , đơn vị , đại lượng có trong công thức

Các câu hỏi tương tự

Câu 8. Đại lượng nào đặc trưng cho sự phụ thuộc của điện trở và vật liệu làm dây dẫn?

A. điện trở suất.  B. Điện trở.  C. Chiều dài.  D. Tiết diện.

Câu 9. Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện qua dây dẫn đó là 6,0mA. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ 4,0mA thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn là 

A. 2V. B. 8V. C.18V. D.24V.

Câu 10.Đặt vào hai đầu điện trở HĐT 12V thì CĐDĐ qua nó là 15mA. Điện trở có giá trị

A. 180B. 0,8. C. 0,18D. 800

Câu 11. Cắt đôi một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều rồi chập lại thành một dây dẫn mới có chiêù dài bằng một nửa dây dẫn ban đầu. Điện trở của dây dẫn này so với lúc đầu là

A. giảm 2 lần. B. tăng 4 lần. C. Giảm 4lần. D. không đổi.

Câu 12. Khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu bếp điện giảm đi còn một nửa thì công suất của bếp điện sẽ :

A. giảm 2 lần B. giảm 4 lần C. tăng 2 lần D. tăng 4 lần

Câu 13.Hai bếp điện B1(220V-250W) và B2(220V-750W) được mắc song song vào mạng điện có hiệu điện thế U = 220V. Trong cùng thời gian, nhiệt lượng tỏa ra trên mỗibếp điện có mối quan hệ là :

A. 12QQB. 1213QQC. 123QQD. 124QQ

Câu 14: Có 3 điện trở giống nhau, mỗi điện trở có giátrị 20, được mắc như sơ đồ hình 1. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế không đổi U = 30V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là :

A. P = 60W B. P = 30W C. P = 20W D. P = 20/3W

Câu 15.Hai dây dẫn đồng chất tiết diện đều, dài bằng nhau và dây 1 có tiết diện gấp đôi dây 2. điện trở của chúng có quan hệ với nhau là:

A. R1= 4R2. B. R1=1/2 R2C. R1= 2R2D. R1= ¼ R2.

Câu 16: Một bàn làđược sửdụng ởhiệu điện thếđịnh mức 220V trong 10 phút thì tiêu thụmột lượng điện năng là 660KJ. Cường độdòng điện qua bàn là là:

A.0,5A B.0,3A C.3A D.5A

Câu 17: Một bóng đèn loại 220V –100W và một bếp điện loại 220V –1000W được sửdụng ởhiệu điện thếđịnh mức, mỗi ngày trung bình đèn sửdụng 5 giờ, bếp sửdụng 2 giờ. Giá 1 KWh điện 700 đồng. Tính tiền điện phải trảcủa 2thiếtbịtrên trong30 ngày?

A. 52500đồngB.115500đồng C.46200đồng D.110000 đồng

Câu 18. Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là I = 2,5A. Nhiệt lượng mà bếp toả ra trong một giây là:

A. 400J B. 500J C. 300J D. 200J

Câu 19: Một dây dẫn có điện trở176được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thếU=220V. Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn đó trong 15 phút là:

A. 247.500J.B.59.400 calo C.59.400J. D. CảA và B

Câu 20: Một dây dẫn bằng đồng có điện trở 1,5.10-3. Nếu kéo dây này giãn ra thành một dây dẫn mới có chiều dài gấp đôi thì điện trởcủa dây dẫn mới là :A. 1.10-3B. 6.10-3C. 12.10-3D. 1,5.10-3