Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính \(d = 10cm\). Ống dây đó đặt trong từ trường đều, véc tơ cảm ứng từ B song song với trục hình trụ có độ lớn tăng đều với thời gian theo quy luật \(\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 0,01\left( {T/s} \right)\). Nối hai đầu ống dây vào một tụ điện có \(C = {10^{ - 4}}F\). Hãy tính năng lượng tụ điện
Phương pháp giải
+ Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng: \({e_c} = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right|\)
+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng tụ điện: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}C{U^2}\)
Lời giải của Tự Học 365
Ta có:
+ Diện tích mỗi vòng dây \(S = \pi \dfrac{{{d^2}}}{4}\)
+ Suất điện động trong ống dây: \(e = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = \left| {\dfrac{{N.\Delta B.S}}{{\Delta t}}} \right| = \left| {N\left( {\pi \dfrac{{{d^2}}}{4}} \right)\dfrac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = \left| {1000.\left( {\pi .\dfrac{{0,{1^2}}}{4}} \right)0,01} \right| = \dfrac{\pi }{{40}}\left( V \right)\)
+ Vì nối hai đầu ống dây vào tụ nên: \({U_C} = e\)
=> Năng lượng trên tụ điện là: \({{\rm{W}}_C} = \dfrac{1}{2}C{U^2} = \dfrac{1}{2}{.10^{ - 4}}{\left( {\dfrac{\pi }{{40}}} \right)^2} = 3,{08.10^{ - 7}}J\)
Đáp án cần chọn là: c
Vật lý Lớp 12
