15 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Hiện tượng tự cảm

Câu 1:

Một ống dây dài 50 cm, có 2000 vòng dây. Diện tích mặt cắt của ống dây là $25 c m^{2}$ . Gỉa thuyết từ trường trong ống dây là từ trường đều. Độ tự cảm của ống dây đó là

A. 0,025 H.

B. 0,015 H.

C. 0,01 T.

D. 0,02 T.

Xem đáp án

Đáp án A

Độ tự cảm của ống dây là

$L = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N^{2} . S}{t} = 4. π {.10}^{- 7} . \frac{2000^{2} {.25.10}^{- 4}}{0, 5} = 0, 025 H .$

Câu 2:

Tính độ tự cảm của cuộn dây biết sau thời gian $∆ t$ = 0,01 s, dòng điện trong mạch tăng đều từ 2 đến 2,5 A và suất điện động tự cảm là 0,10 V?

A. $10^{- 3}$ H.

B. $2 . 10^{- 3}$ H.

C. $2, 5 . 10^{- 3}$ H.

D. $3 . 10^{- 3}$ H.

Xem đáp án

Đáp án B

Độ tự cảm của cuộn dây là

$L = \frac{E_{t c}}{|\frac{Δ l}{Δ t}|} = \frac{0, 10}{\frac{|2, 5 - 2|}{0, 01}} = {2.10}^{- 3} H$

Câu 3:

Một dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo công thức i = 0,4(5-t), i tính bằng A, t tính bằng s. Ống dây có hệ số tự cảm L = 0,005 H. Suất điện động tự cảm trong ống dây là

A. 0,001 V.

B. 0,002 V.

C. 0,0015 V.

D. 0,0025 V

Xem đáp án

Đáp án B

Suất điện động tự cảm trong ống dây là

$e_{t c} = L . |\frac{Δ l}{Δ t}| = 0, 005.0, 4 = 0, 002 V .$

Câu 4:

Một ống dây dài 40cm, bán kính 2cm, có 2000 vòng dây. Năng lượng của từ trường bên trong ống dây khi có dòng điện cường độ 5A qua là

A. 0,4 J.

B. 0,15 J.

C. 0,25 J.

D. 0,2 J.

Xem đáp án

Đáp án D

Năng lượng của từ trường bên trong ống dây là

$W = \frac{1}{2} . L . I^{2} = \frac{1}{2} .4. π {.10}^{- 7} . \frac{N^{2} . S . I^{2}}{l}$

Thay số liệu đề bài cho vào biểu thức trên, tính được $W = 0, 2 J$

Câu 5:

Một ống dây dài 40cm, đường kính 4cm có 400 vòng dây quấn sát nhau. Ống dây có dòng điện 1A chạy qua. Sau khi ngắt ống dây ra khỏi nguồn điện, biết từ thông qua ống dây giảm đều từ gía trị ban đầu đến 0 trong khoảng thời gian 0,01. Suất điện động tự cảm trong ống dây là

A. 0,054 V.

B. 0,063 V.

C. 0,039 V.

D. 0,051 V.

Xem đáp án

Đáp án B

Hệ số tự cảm của ống dây là

$L = 4 π {.10}^{- 7} . n^{2} . V = 4 π {.10}^{- 7} . {(\frac{400}{0, 4})}^{2} .0, 4. \frac{π .0, 04^{2}}{4} = 6, {3.10}^{- 4} H .$

Suất điện động tự cảm trong ống dây là

$e_{t c} = L . |\frac{Δ l}{Δ t}| = 6, {3.10}^{- 4} . \frac{1}{0, 01} = 0, 063 V .$

Câu 6:

Cuộn tự cảm có L = 2 mH khi có dòng điện cường độ 10A đi qua.Năng lượng từ trường tích luỹ trong cuộn tự cảm có giá trị :

A. 0,05 J.

B. 0,1 J.

C. 1 J.

D. 4 J.

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng từ trường tích lũy trong cuộn tự cảm là

$W = \frac{1}{2} . L . I^{2} = \frac{1}{2} {.2.10}^{- 3} {.10}^{2} = 0, 1 J .$

Câu 7:

Một ống dây có độ tự cảm 0,4H, trong khoảng thời gian 0,04s, suất điện động tự cảm xuất hiện ở ống dây là 50V. Độ biến thiên cường độ dòng điện trong khoảng thời gian đó là

A. 4,5 A.

B. 2,5 A.

C. 5 A.

D. 7,5 A.

Xem đáp án

Đáp án C

Độ biến thiên cường độ dòng điện trong khoảng thời gian 0,04s là

$|Δ I| = \frac{E_{t c} . Δ t}{L} = \frac{50.0, 04}{0, 4} = 5 A$

Câu 8:

Một ống dây có độ tự cảm L = 0,5 H. Muốn tích lũy năng lượng từ trường 100 J trong ống dây thì phải cho dòng điện có cường độ bao nhiêu đi qua ống dây đó ?

A. 2 A.

B. 20 A.

C. 1 A.

D. 10 A.

Xem đáp án

Đáp án B

Cường độ dòng điện đi qua ống dây là

$I = \sqrt{\frac{2 W}{L}} = \sqrt{\frac{2.100}{0, 5}} = 20 A$

Câu 9:

Sự biến đổi của dòng điện trong một mạch điện theo thời gian được cho như hình vẽ. Gọi suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian từ 0 s đến 1 s là $e_{1}$ , từ 1 s đến 3 s là $e_{2}$ . Điều nào sau đây là đúng ?

A. $e_{1} = e_{2}$ .

B. $e_{1} = 2 e_{2}$ .

C. $e_{1} = 3 e_{2}$ .

D. $e_{1} = \frac{e_{2}}{2}$ .

Xem đáp án

Đáp án B

Trong khoảng thời gian từ 0 s đến 1 s:

$e_{1} = L . |\frac{Δ l_{1}}{Δ t_{1}}| = L$

Trong khoảng thời gian từ 1 s đến 3 s:

$e_{2} = L . |\frac{Δ l_{2}}{Δ t_{2}}| = \frac{L}{2}$

Suy ra $e_{1} = 2 e_{2}$

Câu 10:

Một ống dây dài được quấn với mật độ 2000 vòng/m. Ống có thể tích $500 c m^{3}$ . Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng điện trong ống biến đổi theo thời gian như đồ thị bên. Lúc đóng công tắc ứng với thời điểm t = 0. Suất điện động tự cảm trong ống từ sau khi đóng công tắc đến thời điểm t = 0,05 s là

A. 0,2 V.

B. 0,25 V.

C. 2,5 V.

D. 2 V.

Xem đáp án

Đáp án B

Hệ số tự cảm của ống dây là

$L = 4 π {.10}^{- 7} . n^{2} . V = 4 π {.10}^{- 7} {.2000}^{2} {.500.10}^{- 6} = 2, {5.10}^{- 3} H .$

Suất điện động cảm ứng trong ống dây sau khi đóng công tắc đến thời điểm $t = 0, 05 s$ là

$e = L . |\frac{Δ l}{Δ t}| = 2, {5.10}^{- 3} . \frac{5}{0, 05} = 0, 25 V .$

Câu 11:

Dòng điện qua một ống dây không có lõi sắt biến đổi đều theo thời gian, trong 0,01s cường độ dòng điện tăng đều từ 1A đến 2A thì suất điện động tự cảm trong ống dây là 20V. Tính hệ số tự cảm của ống dây và độ biến thiên năng lượng của từ trường trong ống dây:

A. 0,1H; 0,2J.

B. 0,2H; 0,3J.

C. 0,3H; 0,4J.

D. 0,2H; 0,5J

Xem đáp án

Đáp án B

Hệ số tự cảm của ống dây là

$L = \frac{E_{t c} . Δ t}{Δ l} = \frac{20. (2 - 1)}{0, 01} = 0, 2 H .$

Độ biến thiên năng lượng của từ trường trong ống dây là

$W = \frac{1}{2} .0, 2. (2^{2} - 1^{2}) = 0, 3 J .$

Câu 12:

Một ống dây dài 40cm có tất cả 800 vòng dây. Diện tích tiết diện ống dây là $10 c m^{2}$ . Cường độ dòng điện qua ống tăng từ 0 đến 4A. Hỏi nguồn điện đã cung cấp cho ống dây một năng lượng bằng bao nhiêu ?

A. $1, 6 . 10^{- 2}$ J.

B. $1, 8 . 10^{- 2}$ J.

C. $2 . 10^{- 2}$ J.

D. $2, 2 . 10^{- 2}$ J.

Xem đáp án

Đáp án A

Độ tự cảm của ống dây là

$L = 4 π {.10}^{- 7} . n^{2} . V = 4 π {.10}^{- 7} . {(\frac{800}{0, 4})}^{2} .0, {4.10.10}^{- 4} = {2.10}^{- 3} H .$

Nguồn điện cung cấp cho ống dây năng lượng bằng

$Δ W = \frac{1}{2} {.2.10}^{- 3} . (4^{2} - 0^{2}) = 1, {6.10}^{- 2} J .$

Câu 13:

Cho hình vẽ bên. Khi K đóng, dòng điện tự cảm do ống dây gây ra và dòng điện qua R lần lượt có chiều

A. $I_{t c}$ từ M đến N; $I_{R}$ từ Q đến M.

B. $I_{t c}$ từ M đến N; $I_{R}$ từ M đến Q.

C. $I_{t c}$ từ N đến M; $I_{R}$ từ Q đến M.

D. $I_{t c}$ từ N đến M; $I_{R}$ từ M đến Q.

Xem đáp án

Đáp án C

Dòng điện qua điện trở có chiều từ Q tới M.

Khi đóng khóa K, dòng điện trong mạch tăng, từ thông qua ống dây tăng

$\Rightarrow$ dòng điện tự cảm do ống dây sinh ra có chiều từ N tới M.

Câu 14:

Cho hình vẽ bên. Khi K ngắt dòng điện tự cảm do ống dây gây ra và dòng điện qua R lần lượt có chiều

A. $I_{t c}$ từ M đến N; $I_{R}$ từ Q đến M.

B. $I_{t c}$ từ M đến N; $I_{R}$ từ M đến Q.

C. $I_{t c}$ từ N đến M; $I_{R}$ từ Q đến M.

D. $I_{t c}$ từ N đến M; $I_{R}$ từ M đến Q.

Xem đáp án

Đáp án A

Dòng điện qua R có chiều từ Q đến M.

Khi K ngắt, dòng điện trong mạch giảm nên từ thông qua ống dây giảm $\Rightarrow$ dòng điện tự cảm do ống dây gây ra có chiều từ M tới N

Câu 15:

Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,1H, trong đó có dòng điện biến thiên đều 200 A/s thì suất điện động tự cảm xuất hiện có giá trị:

A. 10 V.

B. 20 V.

C. 0,1 kV.

D. 2 kV.

Xem đáp án

Đáp án B

Suất điện động tự cảm xuất hiện có giá trị là

$e_{t c} = L . |\frac{Δ l}{Δ t}| = 0, 1.200 = 20 V$