Lý thuyết & Trắc nghiệm Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng - Vật Lí 9
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây
Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên).
2. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.
Một cách tổng quát, dòng điện cảm ứng xuất hiện khi thỏa mãn các điều kiện sau:
- Khi mạch điện kín hay một phần mạch điện kín chuyển động trong từ trường và cắt các đường cảm ứng từ.
- Khi mạch điện kín không chuyển động trong từ trường nhưng từ trường xuyên qua mạch điện đó là từ trường biến đổi theo thời gian.
3. Liên hệ thực tế
Đường dây điện cao thế 500 kV của nước ta cũng có tác dụng như một nam châm điện mạnh. Nếu nhà ở sát đường dây này ta có thể gặp nhiều bất trắc do hiện tượng cảm ứng điện từ gây ra: bị điện giật khi chạm tay vào mái tôn, của sổ kim loại, tivi, điện thoại mau chóng bị hỏng...
Bóng đèn huỳnh quang tự phát sáng khi đặt ngay dưới đường dây điện cao thế.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Cách nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng
- Dùng ampe kế, điện kế để nhận biết.
- Dùng nam châm thử để nhận biết.
- Có thể dùng bóng đèn để nhận biết.
B. Trắc nghiệm & Tự luận
Câu 1: Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu cuộn dây thì
A. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn không đổi.
B. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luôn tăng.
C. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiến).
D. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luôn giảm.
Đáp án đúng là: C
Giải thích: Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiến)
Câu 2: Trong trường hợp nào dưới đây, trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng?
A. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín lớn.
B. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín được giữ không thay đổi.
C. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín thay đổi.
D. Từ trường xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín mạnh.
Đáp án đúng là: C
Giải thích: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
Câu 3: Trong hình dưới đây, thanh nam châm chuyển động như thế nào thì không tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây?
A. Chuyển động từ ngoài vào trong ống dây.
B. Quay quanh trục AB.
C. Quay quanh trục CD.
D. Quay quanh trục PQ.
Đáp án đúng là: D
Giải thích: Quay nam châm quanh trục PQ sẽ không làm biến thiên số đường sức từ trong cuộn dây ⇒ không tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây
Câu 4: Với điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín?
A. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây rất lớn.
B. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây được giữ không tăng.
C. Khi không có đường sức từ nào xuyên qua tiết diện cuộn dây.
D. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên.
Đáp án đúng là: D
Giải thích: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên
Câu 5: Trên hình sau, khi cho khung dây quay quanh trục PQ thì trong khung dây có xuất hiện dòng điện cảm ứng hay không?
A. Có
B. Không
C. Dòng điện cảm ứng ngày càng tăng
D. Xuất hiện sau đó tắt ngay
Đáp án đúng là: B
Giải thích: Khi cho khung dây quay quanh trục PQ thì trong khung dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng vì số đường sức từ xuyên qua khung dây không biến thiên
Câu 6: Tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống
Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín trong thời gian có sự….. qua tiết diện S của cuộn dây.
A. biến đổi của cường độ dòng điện.
B. biến đổi của thời gian.
C. biến đổi của dòng điện cảm ứng.
D. biến đổi của số đường sức từ.
Đáp án đúng là: D
Giải thích: Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín trong thời gian có sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây
Câu 7: Vì sao khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín như thí nghiệm ở hình 32.1 thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng?
A. vì cường độ dòng điện trong cuộn dây thay đổi.
B. vì hiệu điện thế trong cuộn dây thay đổi.
C. vì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây thay đổi.
D. vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi.
Đáp án đúng là: D
Giải thích: Khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín như thí nghiệm ở hình vẽ thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi
Câu 8: Dùng những dụng cụ nào sau đây ta có thể làm thí nghiệm cho ta dòng điện cảm ứng liên tục?
A. Một nam châm và một ống dây dẫn kín.
B. Một nam châm, một ampe kế và một vôn kế.
C. Một ống dây dẫn kín, một nam châm và một bộ phận làm cho cuộn dây dẫn hoặc nam châm quay liên tục.
D. Một ống dây dẫn kín, một ampe kế và một bộ phận làm cho cuộn dây dẫn hoặc nam châm quay liên tục.
Đáp án đúng là: C
Giải thích: Để có dòng điện cảm ứng liên tục ⇒ Cần có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây liên tục ⇒ Các dụng cụ có thể làm thí nghiệm cho ta dòng điện cảm ứng liên tục là một ống dây dẫn kín, một nam châm và một bộ phận làm cho cuộn dây dẫn hoặc nam châm quay liên tục
Câu 9: Một học sinh nói rằng: “Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín là chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây”. Lời phát biểu này đúng hay sai? Tại sao?
A. Đúng vì luôn có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây.
B. Sai vì có trường hợp chuyển động giữa nam châm và cuộn dây không làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên.
C. Đúng vì chuyển động giữa nam châm và cuộn dây không sinh ra sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây.
D. Sai vì luôn không có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây.
Đáp án đúng là: B
Giải thích: Câu nói của học sinh là sai vì có trường hợp chuyển động giữa nam châm và cuộn dây không làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên.
Câu 10: Trường hợp nào sau đây có số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây khác với các trường hợp còn lại?
A. Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây.
B. Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây.
C. Để nam châm đứng yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm.
D. Đưa nam châm và cuộn dây lại gần nhau.
Đáp án đúng là: B
Giải thích:
Đáp án A, D, C: số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng.
Đáp án B: số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây không đổi.