Thứ năm, 18/04/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 11 Vật lý Trắc nghiệm Tự cảm có đáp án (Thông hiểu)

Trắc nghiệm Tự cảm có đáp án (Thông hiểu)

Trắc nghiệm Hiện tượng tự cảm – Năng lượng từ trường có đáp án (Thông hiểu)

  • 1111 lượt thi

  • 28 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 3:

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

Đáp án A

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)


Câu 4:

Khi có dòng điện 1A chạy qua ống dây có 10 vòng thì từ thông qua ống là 0,8Wb. Hệ số tự cảm của ống dây là:

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có, từ thông qua ống: Φ=LI

Hệ số tự cảm của ống dây là: L=ΦI=0,81=0,8H


Câu 5:

Một ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống dây là 10cm2 gồm 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây là:

Xem đáp án

Đáp án D

- Hệ số tự cảm của ống dây được tính theo công thức: L=4π.107N2lS

Với: + N là số vòng của ống dây.

        + l: chiều dài ống dây.

        + S diện tích mặt cắt ngang của ống dây.

- Vậy:

L=4π.107N2lS=4π.107100020,51.103=2,51.103H=2,51mH


Câu 6:

Trong một mạch kín có độ tự cảm 0,5.103H. Nếu suất điện động tự cảm bằng 0,25V thì tốc độ biến thiên của dòng điện bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án D

Suất điện động tự cảm:

etc=LΔiΔtΔiΔt=etcL=0,250,5.103=500(A/s)


Câu 7:

Trong một mạch kín có độ tự cảm L = 2mH. Nếu suất điện động tự cảm bằng 0,25V thì tốc độ biến thiên của dòng điện bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

Suất điện động tự cảm:

etc=LΔiΔtΔiΔt=etcL=0,252.103=125(A/s)


Câu 8:

Một ống dây dài 50cm có 2500 vòng dây. Đường kính của ống bằng 2cm. Cho một dòng điện biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Sau thời gian 0,01s dòng điện tăng từ 0 đến 1,5A. Suất điện động tự cảm trong ống dây có độ lớn:

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

L=4π.107N2lS=4π.107N2lπd24=4π.107250020,5π0,0224=5.103H

+ Suất điện động tự cảm trong ống dây:

etc=LΔiΔt=5.103.1,500,01=0,75V


Câu 10:

Một ống dây dài 50cm có 2500 vòng dây. Đường kính của ống bằng 2cm. Cho một dòng điện biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Sau thời gian 0,01s dòng điện tăng từ 0 đến 1,5A. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây

Xem đáp án

Đáp án B

Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107.N2l.S=4π.107.N2l.πd24=4π.107.250020,5.π.0,0224=4,9.103H

Độ lớn suất điện động tự cảm:

etc=L.ΔiΔt=4,9.103.1,500,01=0,74V


Câu 11:

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

Đáp án C

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


Câu 12:

Tính độ tự cảm của mỗi ống dây hình trụ có chiều dài 0,5m gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20cm

Xem đáp án

Đáp án A

Độ tự cảm của ống dây: L=4π.107.N2l.S

Theo đề bài ta có:

+ Số vòng dây: N = 1000 vòng

+  Chiều dài ống dây: l=0,5m

+ Diện tích mỗi vòng dây:

S=π.d24=π.0,224=0,01πm2

Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107.N2l.S=4π.107.100020,5.0,01π=0,079H


Câu 13:

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

Đáp án A

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


Câu 14:

Cho mạch điện như hình vẽ, L=1mH; E=12V; r=0, điện trở của biến trở là 6Ω. Điều chỉnh biến trở để trong 0,01s điện trở của biến trở giảm còn 3Ω

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

Xem đáp án

Đáp án B

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=103.12612310,01=0,2V


Câu 15:

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

Đáp án D

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)


Câu 16:

Cho dòng điện I = 5A chạy trong ống dây có chiều dài 1m. Năng lượng từ trường bên trong ống dây là 0,4J. Nếu ống dây gồm 1200 vòng dây thì bán kính của ống dây là bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

+ Năng lượng từ trường bên trong ống dây:

W=12Li2L=2Wi2=2.0,452=0,032H

+ Hệ số tự cảm:

L=4π.107N2lS=4π.107N2lπR2R=l.L4π2.107.N2=1.0,0324π2.107.12002=0,075m=7,5cm


Câu 19:

Trong mạch điện như hình vẽ, cuộn cảm L có điện trở bằng không. Lúc đầu đóng khóa K về vị trí a để nạp năng lượng cho cuộn cảm L, khi đó dòng điện qua L bằng 1,2A. Chuyển K sang vị trí b, nhiệt lượng tỏa ra trong R là bao nhiêu? Biết cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: Năng lượng cuộn cảm L tích trữ được:

W=12Li2=120,2.1,22=0,144(J)

Khi chuyển khóa K sang vị trí b thì toàn bộ năng lượng tích trữ trên cuộn cảm L sẽ chuyển dang tỏa nhiệt hết trên R.

Nhiệt lượng tỏa ra trên R là 0,144J


Câu 20:

Trong mạch điện như hình vẽ, cuộn cảm L có điện trở bằng không. Lúc đầu đóng khóa K về vị trí a để nạp năng lượng cho cuộn cảm L, khi đó dòng điện qua L bằng 2A. Chuyển K sang vị trí b, nhiệt lượng tỏa ra trong R là bao nhiêu? Biết cuộn dây có độ tự cảm L = 2mH

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: Năng lượng cuộn cảm L tích trữ được:

W=12Li2=122.103.22=4.103(J)

Khi chuyển khóa K sang vị trí b thì toàn bộ năng lượng tích trữ trên cuộn cảm L sẽ chuyển dang tỏa nhiệt hết trên R.

Nhiệt lượng tỏa ra trên R là 4.103J


Câu 21:

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 một nguồn điện có cường độ tăng từ 04A. Năng lượng của từ trường biến thiên trong ống dây là:

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

L=4π.107N2lS=4π.10780020,4(10.104)=2,01.103(H)

+ Năng lượng từ trường trong ống dây:

W=12Li2=12.2,01.103.42=0,0161(J)


Câu 22:

Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,01H, có dòng điện I = 5A chạy ống dây. Năng lượng từ trường trong ống dây là:

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng từ trường trong ống dây:

W=LI22=0,01.522=0,125J.


Câu 23:

Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,01H. Khi có dòng điện chạy qua ống, ống dây có năng lượng 0,08J. Cường độ dòng điện trong ống dây bằng:

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

Năng lượng từ trường trong ống dây:

W=12LI2

Cường độ dòng điện trong ống dây:

I=2WL=2.0,080,01=4A


Câu 24:

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 một nguồn điện, cường độ dòng điện qua ống dây tăng từ 0A đến 4A. Nguồn điện đã cung cấp cho ống dây một năng lượng là:

Xem đáp án

Đáp án C

+ Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.107N2lS=4π.107.80020,41.103=2,01.103H.

+ Năng lượng của ống dây được cung cấp:

W=12LI2=12.2,01.103.42=0,016J.


Câu 25:

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

Đáp án D

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)


Câu 26:

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

Đáp án A

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


Bắt đầu thi ngay