28 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Trắc nghiệm Tự cảm có đáp án (Thông hiểu)

Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,2H. Khi cường độ dòng điện trong cuộn cảm giảm đều từ I xuống 0 trong khoảng thời gian 0,05s thì suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn cảm có độ lớn là 8V. Giá trị của I là:

A. 0,8A

B. 0,04A

C. 2,0A

D. 1,25A

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $e_{t c} = - L \frac{Δ i}{Δ t}$

$\to |e_{t c}| = L \frac{|Δ i|}{Δ t} \leftrightarrow 8 = 0, 2 \frac{I - 0}{0, 05} \to I = 2 A$

Câu 3:

21/07/2024

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:

A. $4, {2.10}^{- 5} (W b)$

B. ${2.10}^{- 5} (W b)$

C. $0, 042 (W b)$

D. $0, 021 (W b)$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

$L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} π \frac{d^{2}}{4} = 4 π {.10}^{- 7} \frac{1000^{2}}{0, 3} π \frac{0, 08^{2}}{4} = 0, 021 (H)$

+ Từ thông qua ống dây:

$Φ = L i = 0, 021.2 = 0, 042 (W b)$

+ Từ thông qua mỗi vòng dây:

$Φ_{1 v} = \frac{Φ}{N} = \frac{0, 042}{1000} = 4, {2.10}^{- 5} (W b)$

Câu 4:

20/07/2024

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:

A. 80H

B. 0,008H

C. 0,8H

D. 0,08H

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có, từ thông qua ống: $Φ = L I$

$\Rightarrow$ Hệ số tự cảm của ống dây là: $\Rightarrow L = \frac{Φ}{I} = \frac{0, 8}{1} = 0, 8 H$

Câu 5:

Một ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống dây là $10 c m^{2}$ gồm 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây là:

A. 0,251H

B. $6, {28.10}^{- 2} H$

C. $2, {51.10}^{- 2} m H$

D. 2,51mH

Xem đáp án

Đáp án D

- Hệ số tự cảm của ống dây được tính theo công thức: $L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S$

Với: + N là số vòng của ống dây.

+ $l$ : chiều dài ống dây.

+ S diện tích mặt cắt ngang của ống dây.

- Vậy:

$L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S = 4 π {.10}^{- 7} \frac{1000^{2}}{0, 5} {1.10}^{- 3} = 2, {51.10}^{- 3} H = 2, 51 m H$

Câu 6:

Trong một mạch kín có độ tự cảm $0, {5.10}^{- 3} H$ . Nếu suất điện động tự cảm bằng 0,25V thì tốc độ biến thiên của dòng điện bằng bao nhiêu?

A. 125 (A/s)

B. $1, {25.10}^{- 4} (A / s)$

C. 1000 (A/s)

D. 500 (A/s)

Xem đáp án

Đáp án D

Suất điện động tự cảm:

$|e_{t c}| = L \frac{|Δ i|}{Δ t} \to \frac{|Δ i|}{Δ t} = \frac{|e_{t c}|}{L} = \frac{0, 25}{0, {5.10}^{- 3}} = 500 (A / s)$

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?

A. 125 (A/s)

B. ${5.10}^{- 4} (A / s)$

C. 1000 (A/s)

D. 500 (A/s)

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

Suất điện động tự cảm:

$\begin{array}{l} |e_{t c}| = L \frac{|Δ i|}{Δ t} \\ \to \frac{|Δ i|}{Δ t} = \frac{|e_{t c}|}{L} = \frac{0, 25}{{2.10}^{- 3}} = 125 (A / s) \end{array}$

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:

A. 1,48V

B. 0,49V

C. 0,75V

D. 0,05V

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

$L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} π \frac{d^{2}}{4} = 4 π {.10}^{- 7} \frac{2500^{2}}{0, 5} π \frac{0, 02^{2}}{4} = {5.10}^{- 3} H$

+ Suất điện động tự cảm trong ống dây:

$|e_{t c}| = L \frac{|Δ i|}{Δ t} = {5.10}^{- 3} . \frac{|1, 5 - 0|}{0, 01} = 0, 75 V$

Câu 9:

Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1H, cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều đặn từ 2A về 0 trong khoảng thời gian 4s. Suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống trong khoảng thời gian đó là:

A. 0,03V

B. 0,04V

C. 0,05V

D. 0,06V

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

$e_{t c} = L |\frac{Δ i}{Δ t}| = 0, 1. |\frac{2 - 0}{4}| = 0, 05 V .$

Câu 10:

18/07/2024

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

A. 0,074V

B. 0,74V

C. 0,84V

D. 0,084V

Xem đáp án

Đáp án B

Độ tự cảm của ống dây:

$L = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N^{2}}{l} . S = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N^{2}}{l} . \frac{π d^{2}}{4} = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{2500^{2}}{0, 5} . \frac{π .0, 02^{2}}{4} = 4, {9.10}^{- 3} H$

Độ lớn suất điện động tự cảm:

$|e_{t c}| = L . |\frac{Δ i}{Δ t}| = 4, {9.10}^{- 3} . |\frac{1, 5 - 0}{0, 01}| = 0, 74 V$

Câu 11:

Một ống dây dài 40cm, có tất cả 800 vòng dây, diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng $10 c m^{2}$ . Ống dây được nối với 1 nguồn điện có cường độ tăng từ $0 \to 4 A$ . 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

A. 8,7ms

B. 6,7s

C. 6,7ms

D. 8,7s

Xem đáp án

Đáp án C

Độ tự cảm của ống dây:

$L = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N^{2}}{l} . S = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{800^{2}}{0, 4} {.10.10}^{- 4} = {2.10}^{- 3} H$

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

$|e_{t c}| = L . |\frac{Δ i}{Δ t}| = L . |\frac{i_{2} - i_{1}}{Δ t}| \Rightarrow Δ t = L . |\frac{i_{2} - i_{1}}{e_{t c}}| = {2.10}^{- 3} . |\frac{4 - 0}{1, 2}| = 6, {7.10}^{- 3} s = 6, 7 m s$

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

A. 0,079H

B. 0,79H

C. 7,9H

D. 79H

Xem đáp án

Đáp án A

Độ tự cảm của ống dây: $L = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N^{2}}{l} . S$

Theo đề bài ta có:

+ Số vòng dây: N = 1000 vòng

+ Chiều dài ống dây: $l = 0, 5 m$

+ Diện tích mỗi vòng dây:

$S = π . \frac{d^{2}}{4} = π . \frac{0, 2^{2}}{4} = 0, 01 π (m^{2})$

Độ tự cảm của ống dây:

$L = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N^{2}}{l} . S = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{1000^{2}}{0, 5} .0, 01 π = 0, 079 H$

Câu 13:

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

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

A. 12V

B. 6V

C. 24V

D. 4V

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: $|e_{t c}| = L |\frac{Δ i}{Δ t}|$

Trong đó: $i_{1} = \frac{E}{R_{1} + r} = \frac{E}{R_{1}}; i_{2} = \frac{E}{R_{2} + r} = \frac{E}{R_{2}}$

$\to |e_{t c}| = L |\frac{Δ i}{Δ t}| = L |(\frac{E}{R_{1}} - \frac{E}{R_{2}})| \frac{1}{Δ t} = 1. |(\frac{12}{10} - \frac{12}{5})| \frac{1}{0, 1} = 12 V$

Câu 14:

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

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

A. 2V

B. 0,2V

C. 4V

D. 0,4V

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: $|e_{t c}| = L |\frac{Δ i}{Δ t}|$

Trong đó: $i_{1} = \frac{E}{R_{1} + r} = \frac{E}{R_{1}}; i_{2} = \frac{E}{R_{2} + r} = \frac{E}{R_{2}}$

$\to |e_{t c}| = L |\frac{Δ i}{Δ t}| = L |(\frac{E}{R_{1}} - \frac{E}{R_{2}})| \frac{1}{Δ t} = 10^{- 3} . |(\frac{12}{6} - \frac{12}{3})| \frac{1}{0, 01} = 0, 2 V$

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?

A. 0,02m

B. 2mm

C. 1mm

D. 0,011m

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có:

+ Năng lượng từ trường bên trong ống dây:

$W = \frac{1}{2} L i^{2} \to L = \frac{2 W}{i^{2}} = \frac{2.0, 4}{20^{2}} = {2.10}^{- 3} H$

+ Hệ số tự cảm:

$\begin{array}{l} L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} π R^{2} \\ \to R = \sqrt{\frac{l . L}{4 π^{2} {.10}^{- 7} . N^{2}}} = 0, 011 (m) \end{array}$

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?

A. 7,5cm

B. 3,75cm

C. 1,1cm

D. 0,5cm

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

+ Năng lượng từ trường bên trong ống dây:

$\begin{array}{l} W = \frac{1}{2} L i^{2} \\ \to L = \frac{2 W}{i^{2}} = \frac{2.0, 4}{5^{2}} = 0, 032 H \end{array}$

+ Hệ số tự cảm:

$\begin{array}{l} L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} π R^{2} \\ \to R = \sqrt{\frac{l . L}{4 π^{2} {.10}^{- 7} . N^{2}}} = \sqrt{\frac{1.0, 032}{4 π^{2} {.10}^{- 7} {.1200}^{2}}} \end{array} = 0, 075 m = 7, 5 c m$

Câu 17:

Một ống dây dài được cuốn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống dây có thể tích $500 c m^{3}$ . 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 từ thời điểm t = 0,05s về sau có giá trị là?

A. 0,05V

B. 0V

C. 0,25V

D. 1V

Xem đáp án

Đáp án B

Từ đồ thị, ta thấy: Từ sau thời điểm t = 0,05s cường độ dòng điện không thay đổi: $\leftrightarrow Δ i = 0 \to e_{t c} = 0 V$

Câu 18:

18/07/2024

Một ống dây dài được cuốn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống dây có thể tích $500 c m^{3}$ . 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 từ thời điểm t = 0,05s về sau có giá trị là?

A. 0,02V

B. 0V

C. 0,2V

D. 1V

Xem đáp án

Đáp án B

Từ đồ thị, ta thấy: Từ sau thời điểm t = 0,05s cường độ dòng điện không thay đổi: $\leftrightarrow Δ i = 0 \to e_{t c} = 0 V$

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

A. 0,288J

B. 0,144J

C. 0,096J

D. 0,072J

Xem đáp án

Đáp án B

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

$W = \frac{1}{2} L i^{2} = \frac{1}{2} 0, 2.1, 2^{2} = 0, 144 (J)$

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.

$\Rightarrow$ 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

A. ${16.10}^{- 3} J$

B. ${2.10}^{- 3} J$

C. ${8.10}^{- 3} J$

D. ${4.10}^{- 3} J$

Xem đáp án

Đáp án D

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

$W = \frac{1}{2} L i^{2} = \frac{1}{2} {2.10}^{- 3} {.2}^{2} = {4.10}^{- 3} (J)$

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 ${4.10}^{- 3} J$

Câu 21:

20/07/2024

Một ống dây dài 40cm, có tất cả 800 vòng dây, diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng $10 c m^{2}$ . Ống dây được nối với một nguồn điện có cường độ tăng từ $0 \to 4 A$ . Năng lượng của từ trường biến thiên trong ống dây là:

A. 0,016J

B. 0,032J

C. 1,6J

D. 3,2J

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

$L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S = 4 π {.10}^{- 7} \frac{800^{2}}{0, 4} ({10.10}^{- 4}) = 2, {01.10}^{- 3} (H)$

+ Năng lượng từ trường trong ống dây:

$W = \frac{1}{2} L i^{2} = \frac{1}{2} .2, {01.10}^{- 3} {.4}^{2} = 0, 0161 (J)$

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:

A. 0,250J

B. 0,125J

C. 0,050J

D. 0,025J

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng từ trường trong ống dây:

$W = \frac{L I^{2}}{2} = \frac{0, {01.5}^{2}}{2} = 0, 125 J .$

Câu 23:

19/07/2024

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:

A. 2,8A

B. 4A

C. 8A

D. 16A

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

Năng lượng từ trường trong ống dây:

$W = \frac{1}{2} L I^{2}$

$\Rightarrow$ Cường độ dòng điện trong ống dây:

$I = \sqrt{\frac{2 W}{L}} = \sqrt{\frac{2.0, 08}{0, 01}} = 4 A$

Câu 24:

Một ống dây dài 40cm có tất cả 800 vòng dây. Diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng $10 c m^{2}$ . 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:

A. 160,8J

B. 321,6J

C. 0,016J

D. 0,032J

Xem đáp án

Đáp án C

+ Độ tự cảm của ống dây:

$L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{800^{2}}{0, 4} {1.10}^{- 3} = 2, {01.10}^{- 3} H .$

+ Năng lượng của ống dây được cung cấp:

$W = \frac{1}{2} L I^{2} = \frac{1}{2} .2, {01.10}^{- 3} {.4}^{2} = 0, 016 J .$

Câu 25:

Một ống dây điện có lõi sắt bằng vật liệu sắt từ có độ từ thẩm $μ = 10^{4}$ , cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 0,05T. Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây có giá trị:

A. $w = 0, 1 (J / m^{3})$

B. $w = 0, 1 (J / m^{3})$

C. $w = 0, 0195 (J / m^{3})$

D. $w = 0, 0995 (J / m^{3})$

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có:

+ Hệ số tự cảm: $L = 4 π {.10}^{- 7} n^{2} V μ$

+ Năng lượng từ trường của ống dây khi đó:

$W = \frac{1}{2} L i^{2} = \frac{1}{2} (4 π {.10}^{- 7} n^{2} V μ) i^{2}$

+ Cảm ứng từ $B = 4 π {.10}^{- 7} n i μ \to W = \frac{B^{2}}{8 π {.10}^{- 7} μ} V$

+ Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây:

$w = \frac{W}{V} = \frac{B^{2}}{8 π {.10}^{- 7} μ} = \frac{0, 05^{2}}{8 π {.10}^{- 7} {.10}^{4}} = 0, 0995 (J / m^{3})$

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?

A. 2,5s

B. 5s

C. 2s

D. 1,5s

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: $e + e_{t c} = (R + r) I$

Vì:

$R + r = 0 \Rightarrow e - L . \frac{Δ i}{Δ t} = 0 \Rightarrow \frac{Δ i}{Δ t} = \frac{e}{L} \Rightarrow Δ t = \frac{L}{e} . Δ i$

Trong khoảng thời gian $Δ t$ , cường độ dòng điện i chạy trong cuộn dây dẫn tăng dần đều từ giá trị $I_{0} = 0$ đến $I = 5, 0 A$ , tức là: $Δ i = I - - I_{0} = I$

Từ đó ta suy ra: $Δ t = \frac{L}{e} . I = \frac{3}{6} .5 = 2, 5 s$

Câu 27:

Một cuộn tự cảm có L = 50mH cùng mắc nối tiếp với một điện trở $R = 20 Ω$ , 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?

A. 1000A/s

B. 1800A/s

C. 900A/s

D. 800A/s

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

$e + e_{t c} = R I \Leftrightarrow e - L . \frac{Δ i}{Δ t} = R I \Rightarrow \frac{Δ i}{Δ t} = \frac{e - R I}{L}$

Với:

$\{\begin{matrix} e = 90 V \\ L = 0, 05 H \\ R = 20 Ω \\ I = 2 A \end{matrix} \Rightarrow \frac{Δ i}{Δ t} = \frac{e - R I}{L} = \frac{90 - 20.2}{0, 05} = 1000 A / s$

Câu 28: