Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Cảm ứng điện từ (Vật lý Lớp 12)

Nhận định nào sau đây sai về hiện tượng cảm ứng điện từ?

Một nhóm học sinh tìm hiểu về hiện tượng cảm ứng điện từ và đã thực hiện các nội dung sau:

(1) Chuẩn bị bộ dụng cụ thí nghiệm.

(2) Nhóm học sinh cho rằng: Dòng điện tạo ra từ trường ở không gian xung quanh nó thì từ trường cũng có thể gây ra dòng điện.

(3) Nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm nhiều lần để rút ra kết luận về hiện tượng cảm ứng điện từ.

Trong nội dung (3), ban đầu nhóm học sinh đặt thanh nam châm nằm yên ở gần ống dây, điện kế cho biết không có dòng điện chạy qua ống dây. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Một nam châm di chuyển lại gần ống dây nối với điện kế thành mạch kín thì thấy kim điện kế lệch. Khi cho nam châm di chuyển lại gần ống dây với tốc độ nhanh hơn thì kim của điện kế sẽ

Đặt một nam châm trước cuộn dây, trong trường hợp nào dưới đây, không xuất hiện dòng điện cảm ứng?

Bố trí thí nghiệm như hình, một điện kế được mắc vào hai đầu một ống dây tạo thành mạch kín. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Từ thông qua một khung dây biến thiên theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị như hình vẽ. Suất điện động cảm ứng trung bình trong khoảng thời gian

Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện trong vùng không gian xung quanh nó một

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong mạch kín càng lớn nếu

Nối P, Q bằng tụ điện có điện dung $C=2,5\mathrm{mF}$. Kéo MN chuyển động nhanh dần đều với gia tốc $6,4{m/s}^2$. Điện lượng của tụ điện tăng với tốc độ là $x\cdot 10^{-3}C/s$ (Coulomb trên giây). Tìm $x$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần chục).

Một khung dây dẫn kín đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $\vec{B}$. Hiện tượng cảm ứng điện từ không xảy ra khi

Sơ đồ cấu tạo của một đèn lắc tay không cần pin như hình vẽ. Lắc đèn cho nam châm dao động sẽ làm đèn sáng.

Bộ giảm chấn điện từ của ô tô có thể giảm độ rung lắc và nạp năng lượng khi động cơ ô tô dao động. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo như hình A, hai cặp nam châm vĩnh cửu dao động lên xuống cùng với động cơ được gắn cố định với khung xe tạo ra hai vùng từ trường đều có cùng độ lớn cảm ứng từ $B$, nhưng ngược hướng nhau. Một khung dây dẫn hình vuông có chiều dài cạnh là $L$ và tổng điện trở cả khung là $r$, được giữ cố định so với trục bánh xe, vuông góc với các đường sức từ và kết nối với một bộ nạp năng lượng thành một mạch kín. Coi hai vùng từ trường tiếp xúc với nhau bởi một mặt phẳng ranh giới. Tại thời điểm ban đầu, ranh giới này nằm chính giữa khung dây (hình B).

Các sản phẩm thuộc hệ thống cửa hàng Uniqlo hiện nay được sử dụng công nghệ RFID để lưu vết hoặc thanh toán tự động từng đối tượng. Đầu đọc thẻ tạo ra từ trường thay đổi khiến mạch điện (là cuộn dây được gắn bên trong tag giấy sản phẩm) tạo ra dòng điện tương ứng, cho phép chip bên trong gửi tín hiệu và đầu đọc thẻ có thể đọc dữ liệu chip trong thẻ.

Mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng $e_c$ trong mạch tag giấy và tốc độ thay đổi từ thông theo thời gian ở mỗi vòng dây của cuộn dây $\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}$ là $e_c=-QN\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}$, trong đó $N$ là số vòng dây và $Q$ là hệ số tăng cường tín hiệu của mạch tag giấy.

Công nghệ RFID hoạt động dựa trên hiện tượng nào sau đây?

Để kiểm chứng nguyên lí hoạt động của máy phát điện xoay chiều, một người sử dụng một khung dây phẳng có diện tích không đổi nhưng số vòng dây có thể thay đổi. Khung dây được cho quay đều trong một từ trường đều quanh một trục đi qua tâm, nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức từ. Hai đầu khung dây được dẫn ra ngoài qua hai vành khuyên kim loại và đưa vào một dao động kí điện từ để xác định biên độ và tần số của điện áp. Coi điện trở của dao động kí điện từ là vô cùng lớn. Người này đã thực hiện các nội dung sau:

(I) Người này đưa ra giả thuyết: "Biên độ của điện áp xoay chiều giữa hai đầu khung dây để hở tỉ lệ thuận với tổng số vòng dây và tỉ lệ thuận với tốc độ góc quay của khung dây trong từ trường";

(II) Cho khung dây quay đều thì thấy giữa hai đầu khung dây xuất hiện một điện áp xoay chiều với biên độ và tần số xác định;

(III) Tăng tốc độ quay của khung dây lên gấp đôi so với bước (II) thì thấy biên độ điện áp xoay chiều cũng tăng lên gấp đôi;

(IV) Giữ nguyên tốc độ quay của khung dây như ở bước (III) nhưng giảm số vòng dây xuống chỉ còn một nửa, thì thấy biên độ của điện áp xoay chiều giảm xuống chỉ còn một nửa.

Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất tại nơi này là bao nhiêu $\mu \mathrm{T}$?

Một khung dây dẫn nhẹ ABCD được treo ở gần một nam châm điện bằng sợi dây mềm cách điện. Trục đối xứng $(\Delta )$ của khung trùng với trục của nam châm (hình bên). Nam châm điện được nối với nguồn điện không đổi qua biến trở $R$. Khi dịch chuyển con chạy của biến trở từ đầu $M$ sang đầu $N$ thì

Một ống dây hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng 50 cm${}^2$, điện trở 10 $\Omega$ được nối kín hai đầu. Ống dây đặt trong từ trường có cảm ứng từ song song với trục và tăng đều với tốc độ 0,5 T/s. Công suất tỏa nhiệt của ống dây là:

Trong y học, kỹ thuật kích thích từ xuyên sọ (Transcranial Magnetic Stimulation - TMS) sử dụng từ trường biến thiên nhanh để tạo ra dòng điện cảm ứng trong một vùng mô não, qua đó kích thích hoạt động của các tế bào thần kinh. Trong một xung kích thích TMS kéo dài 200 $\mu$s, vùng mô não xuất hiện một từ trường có phương vuông góc với mặt phẳng vùng mô não đó và có độ lớn tăng đều từ 0 đến 1,5 T. Coi vùng mô não này như một vòng dây dẫn kín, phẳng có diện tích 20 cm${}^2$ và điện trở 200 $\Omega$. Cường độ dòng điện cảm ứng trung bình sinh ra trong vùng mô não này có độ lớn bằng

Một khung dây dẫn phẳng hình chữ nhật có kích thước 10 cm $\times$ 20 cm, gồm 300 vòng dây đặt trong từ trường đều. Biết vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ có phương nằm ngang và có độ lớn 0,4 T. Khung dây có thể quay quanh một trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng của khung như hình vẽ. Ban đầu mặt phẳng khung vuông góc với các đường sức từ. Cho khung quay đều với tốc độ góc $2\pi$ rad/s. Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình xuất hiện trong khung dây khi nó quay được một góc $\pi /3$ kể từ vị trí ban đầu là

Để giám sát quá trình hô hấp của bệnh nhân, các nhân viên y tế sử dụng một đai mỏng gồm 250 vòng dây kim loại quấn liên tiếp nhau được buộc xung quanh ngực của bệnh nhân. Khi bệnh nhân hít vào, diện tích của các vòng dây tăng lên một lượng 45 cm${}^2$. Biết từ trường Trái Đất tại vị trí đang xét được xem gần đúng là đều và có độ lớn cảm ứng từ xấp xỉ 56 $\mu$T, các đường sức từ hợp với mặt phẳng cuộn dây một góc $32^{\circ }$. Giả sử thời gian để một bệnh nhân hít vào là 1,5 s, khi đó độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình sinh ra bởi cuộn dây trong quá trình nói trên bằng bao nhiêu ($\mu$V)? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười).