Bài 12. Cảm ứng điện từ trang 32, 33 SBT Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo

12.1

Trong thí nghiệm bố trí như hình bên, cuộn dây dẫn được nối với một ampe kế nhạy có vạch số 0 nằm ở giữa thang đo. Khi đưa một cực nam châm lại gần rồi ra xa đầu cuộn dây dẫn, dọc theo trục của cuộn dây dẫn một cách liên tục thì kim của ampe kế

A. lệch sang trái.

B. lệch sang phải.

C. liên tục lệch sang trái rồi lệch sang phải.

D. không bị lệch.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Do khi đưa một cực nam châm lại gần rồi ra xa đầu cuộn dây dẫn, dọc theo trục của cuộn dây dẫn một cách liên tục thì số đường sức từ xuyên qua cuộn dây sẽ biến thiên, làm xuất hiện dòng điện cảm ứng hay kim của ampe kế sẽ dao động qua lại quanh vị trí cân bằng.

Đáp án: C

12.2

Nêu hai cách tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

– Đưa cuộn dây dẫn kín đến gần hoặc ra xa thanh nam châm.

– Quay thanh nam châm trước cuộn dây dẫn với trục quay đi qua điểm chính giữa của nam châm và vuông góc với trục của cuộn dây dẫn.

12.3

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn đó

A. là nhiều nhất.

B. là ít nhất.

C. biến thiên.

D. không đổi.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn đó biến thiên.

Đáp án: C

12.4

Khi quay thanh nam châm xung quanh trục của cuộn dây dẫn như hình dưới đây thì trong cuộn dây dẫn có xuất hiện dòng điện cảm ứng hay không? Vì sao?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Không có dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn không thay đổi.

12.5

Hiện tượng cảm ứng điện từ được ứng dụng ở thiết bị điện nào dưới đây?

A. Nồi cơm điện.

B. Máy điều hoà nhiệt độ.

C. Máy phát điện.

D. Lò sưởi điện.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Máy phát điện hoạt động dựa trên nguyên lý này: Khi cho một cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường, từ thông xuyên qua cuộn dây sẽ biến thiên liên tục, tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều.

Đáp án: C

12.6

Đĩa Faraday (hình bên) là máy phát điện đầu tiên trên thế giới. Nó gồm một cái đĩa bằng đồng quay giữa hai cực của một nam châm hình chữ U để tạo ra dòng điện.

a) Đĩa Faraday phát điện dựa trên hiện tượng gì?

b) Cái đĩa bằng đồng trong hình tương đương với bộ phận nào trong thí nghiệm ở bài tập 12.1?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

a) Đĩa Faraday phát điện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

b) Cái đĩa đồng tương đương với cuộn dây dẫn kín trong thí nghiệm ở bài tập 12.1.

12.7

Thả rơi một thanh nam châm qua một cuộn dây dẫn kín như hình bên. Trong cuộn dây dẫn có xuất hiện dòng điện cảm ứng hay không? Vì sao?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây cả khi thanh nam châm rơi tiến đến gần cuộn dây (vì số đường sức từ xuyên qua cuộn dây tăng lên) và sau khi xuyên qua khỏi cuộn dây (vì số đường sức từ xuyên qua cuộn dây giảm đi). Dòng điện cảm ứng biến mất khi nam châm dừng lại hoặc đã rơi xa khỏi cuộn dây.

12.8

Hai cuộn dây dẫn L₁ và L₂ đặt đồng trục, cạnh nhau như hình bên. Cuộn dây dẫn L₂ được mắc với một ampe kế nhạy có vạch số 0 ở giữa thang đo. Công tắc điện K được đóng lại trong vài giây sau đó mở ra. Mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Khi công tắc điện K đóng, kim ampe kế bị lệch về một phía vì trong cuộn dây dẫn L₂ xuất hiện dòng điện cảm ứng, sau đó kim ampe kế dừng lại ở vạch số 0. Khi công tắc điện K mở, kim ampe kế bị lệch về phía ngược lại vì trong cuộn dây dẫn L₂ xuất hiện dòng điện cảm ứng có chiều ngược lại, sau đó kim ampe kế dừng lại ở vạch số 0.

12.9

Vì sao khi có sấm sét mạnh ở gần nhà, các thiết bị điện đang được kết nối với mạng điện trong nhà như ti vi, máy vi tính, ... dễ bị hỏng đột ngột?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Khi có sấm sét mạnh ở gần nhà thì từ trường ở khu vực gần nhà thay đổi rất nhiều (số đường sức thay đổi rất nhiều), làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch điện. Dòng điện cảm ứng khi đó có thể làm hỏng các thiết bị điện đang kết nối với mạng điện.

12.10

Một chiếc hộp bên trong có chứa một dụng cụ chưa biết, hai ngõ ra của dụng cụ được mắc với một ampe kế nhạy có vạch số 0 nằm ở giữa thang đo. Khi đưa một cực thanh nam châm từ từ tiến về một đầu hộp thì kim ampe thể kế bị lệch. Khi thanh nam châm dừng lại thì kim ampe kế trở lại vạch số 0. Dụng cụ bên trong chiếc hộp là gì?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về cảm ứng điện từ

Lời giải chi tiết:

Bên trong chiếc hộp là một cuộn dây dẫn kín (có trục cuộn dây trùng với trục chiếc hộp). Khi đưa cực nam châm tiến đến gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua cuộn dây tăng lên nên trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm kim ampe kế bị lệch.