Guitar điện là một trong những ứng dụng thực tế cực kỳ thú vị của vật lý – đặc biệt là hiện tượng cảm ứng điện từ. Khác với guitar thùng (guitar acoustic) sử dụng thùng cộng hưởng, guitar điện không phát ra âm thanh to từ thân đàn. Thay vào đó, nó chuyển dao động dây đàn thành tín hiệu điện, rồi khuếch đại bằng loa. Dưới mỗi dây đàn có pickup, là một nam châm cuốn bằng dây đồng . Khi bạn gảy dây, dây đàn (làm bằng kim loại) dao động trong từ trường của pickup. Khi dây kim loại dao động, nó cắt qua các đường sức từ của nam châm. Theo định luật Faraday, dòng điện cảm ứng được sinh ra. Dòng điện này có tần số giống tần số dao động của dây đàn. Dao động điện này chính là tín hiệu âm thanh điện tử.

Giả sử pickup tạo ra từ trường có cảm ứng từ 0,02T. Dây đàn dao động điều hoà tạo ra nốt La với tần số 440 Hz và biên độ dao động của dây đàn là 1 mm. Chiều dài của pickup là 5 cm. Suất điện động cực đại mà dây đàn tạo ra khi người chơi đàn gảy âm La là bao nhiêu mV? (làm tròn đến hàng phần trăm)

Một khung dây cứng phẳng diện tích 25cm² gồm 10 vòng dây, đặt trong từ trường đều, mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị hình vẽ. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung kể từ t = 0 đến t = 0,4s có độ lớn bằng

Khung dây kim loại phẳng gồm 500 vòng, diện tích mỗi vòng là 100 cm², khung dây quay đều với tốc độ 3 000 vòng/phút quanh trục nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,1 T. Chọn gốc thời gian (t = 0) là thời điểm vector pháp tuyến \(\text{\vec{n}}\) của mặt phẳng khung dây hợp với vector cảm ứng từ \(\text{\vec{B}}\) một góc 30°. Biểu thức biểu diễn sự biến thiên của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây theo thời gian là

Trong đàn ghita điện, các dây đàn dao động tạo ra một từ trường biến thiên, từ trường đó sinh ra suất điện động cảm ứng trong các cuộn dây của bộ thu (pickup). Giả sử rằng một cuộn dây của bộ thu có 310 vòng và diện tích mỗi vòng là 5 cm². Khi dây đàn dao động, từ trường biến thiên với tần số 500 Hz và cảm ứng từ có độ lớn 0,02 T. Suất điện động cảm ứng cực đại trong cuộn dây của bộ thu khi dây đàn dao động bằng bao nhiêu Volt (V) (làm tròn kết quả đến hàng phần chục)?

Một khung dây dẫn cứng hình chữ nhật có diện tích S = 200 cm², ban đầu ở vị trí song song với các đường sức của một từ trường đều có B = 0,01 T. Khung quay đều trong thời gian 4 s đến vị trí vuông góc với các đường sức từ. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trung bình trong khung có giá trị nào sau đây?

Hình bên dưới minh họa một đèn lắc tay không cần pin và sơ đồ cấu tạo của nó. Đèn hoạt động dựa trên hiện tượng gì? Có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng nào của nam châm sang điện năng để thắp sáng bóng đèn?

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Vào tiết thực hành môn vật lí trong phòng thí nghiệm, một bạn học sinh tiến hành thực hiện thí nghiệm như sau.

Chuẩn bị:

- Nam châm điện, điện kế, cuộn dây, biến trở, khóa K, các dây dẫn và nguồn điện. 

Tiến hành:

- Lắp mạch điện như hình vẽ và điều chỉnh kim điện kế chỉ đúng vạch số 0.

- Quan sát kim điện kế khi đóng hoặc ngắt khóa K.

- Đóng khóa K rồi di chuyển con chạy trên biến trở sang phải hoặc sang trái. Quan sát kim điện kế.

Cho hệ thống như hình vẽ bên. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong khung dây có chiều như thế nào (nhìn từ trên xuống)? Khi đó, vòng dây sẽ chuyển động như thế nào?

Một vòng dây dẫn phẳng kín \((\mathrm{C})\) có diện tích giới hạn \(\mathrm{S}=200 \mathrm{~cm}^{2}\). Khung dây được đặt trong một từ trường đều sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Cho biết từ trường có độ lớn tăng đều với tốc độ \(0,025 \mathrm{~T} / \mathrm{s}\). Biết tổng điện trở của vòng dây dẫn là \(5,0 \Omega\). Cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn là bao nhiêu \(\mu \mathrm{A}\) ?

Một khung dây dẫn kín phẳng hình vuông ABCD có cạnh 5 cm, gồm 200 vòng. Khung dây chuyển động thẳng đều tiến lại vùng không gian (EFGH) có từ trường đều (các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây dẫn và mặt phẳng (EFGH)) như hình vẽ bên dưới. Biết khung dây dẫn có điện trở 0,4 W và có tốc độ 2 m/s; cảm ứng từ của từ trường có độ lớn là 0,005 T.

Cường độ dòng điện chạy trong khung dây dẫn từ thời điểm cạnh BC của khung dây bắt đầu gặp từ trường đến thời điểm khung dây vừa nằm hẳn trong từ trường là

Xét một khung dây dẫn kín, hình vuông có cạnh dài 10 cm được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ \(2 \cdot 10^{-4} \mathrm{~T}\). Biết vector pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vector cảm ứng từ một góc \(60^{\circ}\). Khi cho độ lớn cảm ứng từ giảm đều về 0 trong khoảng thời gian \(0,01 \mathrm{~s}\) thì độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây bằng

Đồ thị sau đây biểu diễn sự biến thiên của từ thông xuyên qua tiết diện của một cuộn dây dẫn phẳng theo thời gian. Biết từ thông xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến đổi chỉ do độ lớn cảm ứng từ của từ trường thay đổi và từ trường này có các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng cuộn dây; tiết diện của cuộn dây là 50.10^-4 m² và cuộn dây có 2025 vòng dây. Độ lớn cực đại của cảm ứng từ bằng bao nhiêu T (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Một bệnh nhân bị khiếm thính nặng đã được cấy ghép ốc tai điện tử – thiết bị giúp phục hồi thính giác bằng cách chuyển đổi âm thanh thành xung điện truyền trực tiếp đến dây thần kinh thính giác.

Bộ phận thu tín hiệu của ốc tai gồm một cuộn dây nhỏ đặt dưới da, có 120 vòng, mỗi vòng có diện tích 0,4 mm², đặt vuông góc với hướng từ trường. Điện trở tổng cộng của cuộn dây là 4,0 Ω. Trong quá trình hoạt động bình thường, cuộn phát ngoài tai tạo ra một từ trường biến thiên đều từ 0 đến 0,0012 T trong khoảng thời gian 60 μs.

Một ngày nọ, bệnh nhân vô tình bước vào khu vực đang vận hành máy chụp cộng hưởng từ (MRI), có từ trường thay đổi đều từ 0 đến 1,5 T trong 0,10 s. Độ lớn cường độ dòng điện cảm ứng trung bình sinh ra trong cuộn dây của ốc tai điện tử khi bệnh nhân bước vào vùng MRI bằng bao nhiêu mA? Biết cuộn dây vẫn đặt vuông góc với hướng từ trường. (Làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)

Một khung dây hình vuông có diện tích tích 1m2 di chuyển thẳng đều với tốc độ 10m/s vào trong một vùng từ trường đều được giới hạn như hình vẽ. Biết cảm ứng từ có độ lớn 0,1T, khung dây có điện trở 2Ω. Cướng độ dòng điện qua khung dây có độ lớn là

Trong đời sống hiện đại, bếp từ ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng nhờ tính an toàn cao và khả năng đun nấu nhanh. Khi bếp được bật, dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây đặt dưới mặt bếp, sinh ra từ trường biến thiên. Nếu đặt một chảo kim loại có tính nhiễm từ lên mặt bếp, đáy chảo sẽ nóng lên nhanh chóng.

Trong một buổi thực hành vật lí, học sinh vô tình đặt tay chạm nhẹ vào mặt kính bếp từ ngay sau khi nấu ăn xong. Bạn này ngạc nhiên vì mặt kính chỉ hơi ấm, trong khi nồi vẫn rất nóng. Hiện tượng này được giải thích hợp lí nhất bằng lý do nào sau đây?

Hình bên dưới mô tả thí nghiệm xuất hiện điện trường xoáy khi thả nam châm rơi qua ống dây. Khi đó trong ống dây xuất hiện dòng điện, làm cho số chỉ của Volt kế khác 0 .

Sử dụng một đồng hồ bấm thời gian. Một bạn học sinh đo được thời gian khi thả nam châm rơi tự do là \(t_{1}\) và thời gian khi thả nam châm rơi qua ống dây là \(t_{2}\). Biết nam châm trong cả hai trường hợp được thả từ cùng một độ cao ban đầu. Bỏ qua lực cản không khí. Phát biểu nào sau đây đúng?

Nối hai đầu cuộn dây dẫn kín với điện kế và cho chuyển động rơi tự do qua một nam châm như hình bên. Biết cảm ứng từ, đường sức từ của nam châm được mô tả như hình vẽ và khi bắt đầu chuyển động, kim điện kế chỉ vạch số 0.

Xét một nam châm được treo trên giá treo như hình. Bên dưới có một cuộn dây dẫn kín. Trong quá trình thả cho nam châm dao động, từ thông xuyên qua cuộn dây thay đổi như thế nào nếu nam châm di chuyển từ điểm M sang N?

Một khung dây hình vuông cạnh 30 cm gồm 200 vòng dây nằm toàn bộ trong một từ trường đều và mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng. Trong khoảng thời gian \(\frac{1}{4} \mathrm{~s}\), cảm ứng từ của từ trường giảm đều từ 2 T về 0 . Suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung có độ lớn là bao nhiêu V?

Sử dụng thông tin sau cho Câu 17 và Câu 18: Một khung dây cứng, phẳng diện tích 25 cm², gồm 10 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Khung dây nằm trong mặt phẳng như hình dưới. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị.

Từ lúc t = 0 đến t = 0,4 s, độ biến thiên của từ thông qua khung dây là

Một khung dây dẫn kín hình vuông có cạnh dài 10cm gồm 500 vòng được đặt trong từ trường đều sao vector cảm ứng từ vuông góc với bề mặt khung dây. Điện trở suất và tiết diện của dây kim loại có giá trị lần lượt là \({{2.10}^{-8}}\Omega m\) và \(0,4\text{ }\!\!~\!\!\text{ }m{{m}^{2}}\). Giá trị cảm ứng từ biến thiên theo thời gian có đồ thị như hình bên. Công suất tỏa nhiệt sinh ra trong khung dây có giá trị bao nhiêu?