Thứ sáu, 01/11/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 11 Vật lý Trắc nghiệm Tự cảm có đáp án (Vận dụng)

Trắc nghiệm Tự cảm có đáp án (Vận dụng)

Trắc nghiệm Tự cảm có đáp án (Vận dụng)

  • 372 lượt thi

  • 15 câu hỏi

  • 25 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một ống dây dài l=30cm gồm N=1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây d=8cm có dòng điện với cường độ i=2A. Từ thông qua mỗi vòng dây là:

Xem đáp án

Ta có:

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

L=4π.107N2lS=4π.107N2lπd24=4π.107100020,3π0,0824=0,021(H)

+ Từ thông qua ống dây: Φ=Li=0,021.2=0,042(Wb)

+ Từ thông qua mỗi vòng dây: Φ1v=ΦN=0,0421000=4,2.105(Wb)

Đáp án cần chọn là: A


Câu 2:

Một ống dây dài 40cm, có tất cả 800 vòng dây, diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng 10cm2. Ống dây được nối với 1 nguồn điện có cường độ tăng từ 04A. Nếu suất điện động tự cảm của ống dây có độ lớn là 1,2V, hãy xác định thời gian mà dòng điện đã biến thiên.

Xem đáp án

Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107.N2l.S=4π.107.80020,4.10.104=2.103H

Suất điện động tự cảm sinh ra do có sự biến thiên của dòng điện trong ống dây:

etc=L.ΔiΔt=L.i2i1ΔtΔt=L.i2i1etc=2.103.401,2=6,7.103s=6,7ms

Đáp án cần chọn là: C


Câu 3:

Cho mạch điện như hình vẽ, L=1H; E=12V; r=0, điện trở của biến trở là 10Ω. Điều chỉnh biến trở để trong 0,1s điện trở của biến trở giảm còn 5Ω

Suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây trong khoảng thời gian trên có giá trị:

Xem đáp án

Ta có, khi R thay đổi thì dòng điện trong mạch cũng thay đổi nên suất hiện suất điện động tự cảm:

etc=LΔiΔt

Trong đó:

i1=ER1+r=ER1;i2=ER2+r=ER2

etc=LΔiΔt=LER1ER21Δt=1.121012510,1=12V

Đáp án cần chọn là: A


Câu 4:

Cho dòng điện I = 20A chạy trong ống dây có chiều dài 0,5m. Năng lượng từ trường bên trong ống dây là 0,4J. Nếu ống dây gồm 1500 vòng dây thì bán kính của ống dây là bao nhiêu?

Xem đáp án

Ta có:

+ Năng lượng từ trường bên trong ống dây:

W=12Li2L=2Wi2=2.0,4202=2.103H

+ Hệ số tự cảm:

L=4π.107N2lS=4π.107N2lπR2R=l.L4π2.107.N2=0,011(m)

Đáp án cần chọn là: D


Câu 5:

Một ống dây điện có lõi sắt bằng vật liệu sắt từ có độ từ thẩm μ=104, cảm ứng từ bên trong ống dây là B=0,05T. Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây có giá trị:

Xem đáp án

Ta có:

+ Hệ số tự cảm:

L=4π.107n2Vμ

+ Năng lượng từ trường của ống dây khi đó:

W=12Li2=12(4π.107n2Vμ)i2

+ Cảm ứng từ B=4π.107niμW=B28π.107μV

+ Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây:

w=WV=B28π.107μ=0,0528π.107.104=0,0995(J/m3)

Đáp án cần chọn là: D


Câu 6:

Một cuộn dây dẫn có độ tự cảm 3,0H được nối với nguồn điện có suất điện động 6,0V và điện trở trong rất nhỏ không đáng kể. Sau khoảng thời gian bao lâu tính từ lúc nối cuộn dây dẫn với nguồn điện, cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây dẫn đến giá trị 5,0A. Giả sử cường độ dòng điện tăng đều theo thời gian?

Xem đáp án

Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: Tổng các suất điện động trong mạch bằng tổng điện trở toàn mạch nhân với cường độ dòng điện mạch chính.

Ta có: e+etc=R+rI

Vì: R+r=0eL.ΔiΔt=0ΔiΔt=eLΔt=Le.Δi

Trong khoảng thời gian Δt, cường độ dòng điện i chạy trong cuộn dây dẫn tăng dần đều từ giá trị I0=0 đến I=5,0A, tức là: Δi=II0=I

Từ đó ta suy ra: Δt=Le.I=36.5=2,5s

Đáp án cần chọn là: A


Câu 7:

Một cuộn tự cảm có L=50mH cùng mắc nối tiếp với một điện trở R=20Ω, nối vào một nguồn điện có suất điện động 90V, có điện trở trong không đáng kể. Xác định tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện I tại thời điểm mà I=2A?

Xem đáp án

Ta có: e+etc=RIeL.ΔiΔt=RIΔiΔt=eRIL

Với: e=90V     L=0,05HR=20Ω    I=2A        ΔiΔt=eRIL=9020.20,05=1000A/s

Đáp án cần chọn là: A


Câu 8:

Một ống dây được quấn với mật độ 1000 vòng/mét. Ống dây có thể tích 500cm3. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng điện trong ống biến đổi theo thời gian như hình dưới đây.

Suất điện động tự cảm trong ống từ sau khi đóng công tắc đến thời điểm 0,05s là:

Xem đáp án

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

L=4π.107n2V=4π.10710002.5.104=2π.104H

+ Từ đồ thị ta thấy trong khoảng thời gian Δt=0,05s thì cường độ dòng điện biến thiên từ 05A

Suất điện động tự cảm trong ống từ sau khi đóng công tắc đến thời điểm 0,05s là:

etc=LΔiΔt=2π.104500,05=0,063V

Đáp án cần chọn là: B


Câu 9:

Một ống dây được quấn với mật độ 1000 vòng/mét. Ống dây có thể tích 500cm3. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng điện trong ống biến đổi theo thời gian như hình dưới đây.

Suất điện động tự cảm trong ống từ thời điểm 0,05s là:

Xem đáp án

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

L=4π.107n2V=4π.10720002.5.104=8π.104H

+ Từ đồ thị ta thấy từ thời điểm  về sau thì cường độ dòng điện không đổi có giá trị bằng 5A

Độ biến thiên cường độ dòng điện Δi=0

Suất điện động tự cảm trong ống từ thời điểm 0,05s về sau là: etc=LΔiΔt=0V

Đáp án cần chọn là: A


Câu 10:

Một ống dây dài được cuốn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống dây có thể tích 500cm3. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc dòng điện trong ống dây biến đổi theo thời gian (đồ thị). Lúc đóng công tắc ứng với thời điểm t = 0. Suất điện động tự cảm trong ống dây sau khi đóng công tắc với thời điểm t = 0,05s có giá trị:

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

+ Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107n2V=4π.10720002.(500.106)=2,5.103

+Trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t = 0,05s cường độ dòng điện tăng từ 0A đến 4A

Suất điện động tự cảm trong ống dây trong khoảng thời gian này:

etc=LΔiΔt=2,5.103400,05=0,2V


Câu 11:

Một ống dây đồng hình trụ dài 25cm gồm nhiều vòng dây quấn sít nhau và có điện trở 0,20 Ω. Dây đồng có tiết diện 1,0mm2 và điện trở suất 1,7.108 Ω.m. Từ thông qua mỗi vòng dây đồng và năng lượng từ trường trong ống dây khi có dòng điện cường độ 2,5A chạy trong ống dây đồng là:

Xem đáp án

Đáp án C

Đường kính d của dây đồng có tiết diện S0=1,0mm2 là:

S0=πd24d=4S0π=4.1.1063,141,13.103m=1,13mm

Suy ra số vòng dây đồng quấn trên ống dây có độ dài l =25cm là:

N=ld=25.1021,13.103221(vòng)

Công thức tính điện trở của dây dẫn: R=ρl0Sl0=RSρ

Từ công thức tính điện trở của dây dẫn ta tính được chiều dài tổng cộng của N vòng dây đồng quấn trên ống dây: l0=RSρ=0,2.1.1061,7.10811,76m

Suy ra chu vi C của mỗi vòng dây:

C=l0N=11,76221=0,0532m=53,2mm

Đường kính D của ống dây là:

C=πDD=Cπ=53,23,1417mm

Diện tích tiết diện S của ống dây là:

S=πD24=3,14.1724227mm2

Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107.N2l.S=4π.107.221225.102.227.106=5,57.105H

Vì từ thông qua ống dây đồng có trị số Φ=L.i

Nên từ thông qua mỗi vòng dây khi dòng điện chạy trong ống dây có cường độ i=I=2,5A sẽ bằng: 

Φ0=ΦN=L.iN=5,57.105.2,5221=6,3.107Wb=0,63μWb

Năng lượng từ trường tích luỹ trong ống dây:

W=Li22=5,57.105.2,522=1,74.104J


Câu 12:

Một ống dây đồng hình trụ dài 25cm gồm nhiều vòng dây quấn sít nhau và có điện trở 0,20Ω. Dây đồng có tiết diện 1,0mm2 và điện trở suất 1,7.108 Ω.m. Số vòng dây đồng và độ tự cảm của ống dây đồng là:

Xem đáp án

Đáp án B

Đường kính d của dây đồng có tiết diện S0=1,0mm2 là:

S0=πd24d=4S0π=4.1.1063,141,13.103m=1,13mm

Suy ra số vòng dây đồng quấn trên ống dây có độ dài l =25cm là:

N=ld=25.1021,13.103221(vòng)

Công thức tính điện trở của dây dẫn: R=ρl0Sl0=RSρ

Từ công thức tính điện trở của dây dẫn ta tính được chiều dài tổng cộng của N vòng dây đồng quấn trên ống dây: l0=RSρ=0,2.1.1061,7.10811,76m

Suy ra chu vi C của mỗi vòng dây:

C=l0N=11,76221=0,0532m=53,2mm

Đường kính D của ống dây là:

C=πDD=Cπ=53,23,1417mm

Diện tích tiết diện S của ống dây là:

S=πD24=3,14.1724227mm2

Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107.N2l.S=4π.107.221225.102.227.106=5,57.105H


Câu 13:

Sự biến đổi của dòng điện trong một mạch điện theo thời gian được cho trên hình 41.4. Gọi suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian 0s đến 1s là E1, từ 1s đến 3s là E2. Chọn đáp án đúng:

Xem đáp án

Đáp án B

Suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian từ 0s đến 1s là:

e1=L.Δi1Δt1=Li2i1t2t1=L.1210=L1

Suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian từ 1s đến 3s là:

e2=L.Δi2Δt2=Li3i2t3t2=L.0131=L22

Từ (1) và (2) suy ra: e1=2e2


Câu 14:

Dòng điện chạy qua cuộn cảm có cường độ biến đổi theo thời gian như đồ thị hình bên. Gọi suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian 0s đến 1s là e1 từ 1s đến 3s là e2 thì:

Xem đáp án

Đáp án A

Công thức tính suất điện động cảm ứng:

e1=ΔΦ1Δt=LΔi1Δt=L.11(V)

Công thức tính suất điện động cảm ứng:

e2=ΔΦ2Δt=LΔi2Δt=L.12(V)=e12


Câu 15:

Một ống dây dài được cuốn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống dây có thể tích 500cm3. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc dòng điện trong ống dây biến đổi theo thời gian (đồ thị). Lúc đóng công tắc ứng với thời điểm t = 0. Suất điện động tự cảm trong ống dây sau khi đóng công tắc với thời điểm t = 0,05s có giá trị:

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

+ Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107n2V=4π.10720002.(500.106)=2,5.103

+Trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t = 0,05s cường độ dòng điện tăng từ 0A đến 5A

Suất điện động tự cảm trong ống dây trong khoảng thời gian này:

etc=LΔiΔt=2,5.103500,05=0,25V


Bắt đầu thi ngay