Câu hỏi 1 :
Một diện tích S đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B, góc giữa véctơ cảm ứng từ và véctơ pháp tuyến là \(\alpha \). Từ thông qua diện tích S được tính theo biểu thức:
- A
\(\Phi = BSsin\alpha \)
- B
\(\Phi = BSc{\rm{os}}\alpha \)
- C
\(\Phi = BS\tan \alpha \)
- D
\(\Phi = BS\cot \alpha \)
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều: \(\Phi = BScos\alpha \)
Câu hỏi 2 :
Lực Lorenxơ tác dụng lên một điện tích q chuyển động tròn trong từ trường có đặc điểm:
- A
luôn hướng về tâm của quỹ đạo
- B
luôn tiếp tuyến với quỹ đạo
- C
chỉ hướng vào tâm khi q > 0
- D
chưa kết luận được vì phụ thuộc vào hướng của \(\overrightarrow B \)
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Khi lực Lorenxơ tác dụng lên một điện tích q chuyển động tròn trong từ trường, lực này luôn hướng về tâm của quỹ đạo
Câu hỏi 3 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
- A
Qua bất kỳ điểm nào trong từ trường ta cũng có thể vẽ được một đường sức từ
- B
Đường sức từ do nam châm thẳng tạo ra xung quanh nó là những đường thẳng
- C
Đường sức mau ở nơi có cảm ứng từ lớn, đường sức thưa ở nới có cảm ứng từ nhỏ
- D
Các đường sức từ của nam châm thẳng là những đường cong kín
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
A, C, D - đúng
B - sai vì: Đường sức từ là những đường cong kín
Câu hỏi 4 :
Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn thẳng song song lên 3 lần thì lực từ tác dùng lên một đơn vị dài của mỗi dây sẽ tăng lên
- A
3 lần
- B
6 lần
- C
9 lần
- D
12 lần
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài dây: \(F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)
=> Khi I1 và I2 tăng lên 3 lần thì F tăng 3.3 = 9 lần
Câu hỏi 5 :
Dòng điện Fu-cô là:
- A
Dòng điện chạy trong khối vật dẫn
- B
Dòng điện cảm ứng sinh ra trong mạch kín khi từ thông qua mạch biến thiên
- C
Dòng điện cảm ứng sinh ra trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường.
- D
Dòng điện xuất hiện trong tấm kim loại khi nối tấm kim loại với hai cực của nguồn điện
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian là dòng điện Fu-cô
Câu hỏi 6 :
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện được xác định bởi biểu thức:
- A
\(F = BI\sin \alpha \)
- B
\(F = BIl\cos \alpha \)
- C
\(F = BIl\sin \alpha \)
- D
\(F = Il\cos \alpha \)
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện được xác định bởi biểu thức: \(F = BIl\sin \alpha \)
Câu hỏi 7 :
Năng lượng từ trường của ống dây được xác định bởi biểu thức:
- A
\({\rm{W}} = \frac{{Li}}{2}\)
- B
\({\rm{W}} = \frac{{L{i^2}}}{2}\)
- C
\({\rm{w}} = \frac{1}{{8\pi }}{10^{ - 7}}{B^2}\)
- D
\({\rm{w}} = \frac{1}{{8\pi }}{10^7}{B^2}\)
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Năng lượng từ trường của ống dây được xác định bởi biểu thức: \({\rm{W}} = \frac{{L{i^2}}}{2}\)
Câu hỏi 8 :
Từ trường là:
- A
Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện đứng yên. Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó
- B
Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện chuyển động. Từ trường gây ra lực điện tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó
- C
Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện chuyển động. Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó
- D
Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện đứng yên. Từ trường gây ra lực điện tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện chuyển động. Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó
Câu hỏi 9 :
Muốn làm giảm hao phí do tỏa nhiệt của dòng điện Fu-cô gây trên khối kim loại, người ta thường dùng:
- A
Chia khối kim loại thành nhiều lá kim loại mỏng ghép cách điện với nhau
- B
Tăng độ dẫn điện cho khối kim loại
- C
Đúc khối kim loại không có phần rỗng bên trong
- D
Sơn phủ lên khối kim loại một lớp sơn cách điện.
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Muốn làm giảm hao phí do tỏa nhiệt của dòng điện Fu-cô gây trên khối kim loại, người ta thường chia khối kim loại thành nhiều lá kim loại mỏng ghép cách điện với nhau
Câu hỏi 10 :
Phát biểu nào sau đây là đúng?
- A
Một thanh dây dẫn chuyển động thẳng đều trong một từ trường đều sao cho thanh luôn nằm dọc theo một đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng
- B
Một thanh dây dẫn chuyển động dọc theo một đường sức từ của một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng
- C
Một thanh dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ của một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng
- D
Một thanh dây dẫn chuyển động theo một quỹ đạo bất kì trong một từ trường đều sao cho thanh luôn nằm dọc theo các đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng lí thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ
Lời giải chi tiết:
Vận dụng lí thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ ta suy ra:
Một thanh dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ của một từ trường đều sao cho thanh luôn vuông góc với đường sức điện thì trong thanh xuất hiện một điện trường cảm ứng
Câu hỏi 11 :
Một dây dẫn thẳng có dòng điện I đặt trong vùng không gian có từ trường đều như hình vẽ
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, dòng điện chạy từ cổ tay đến ngón tay, thì ngón cái choãi ra là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
Ta suy ra:
Câu hỏi 12 :
Phát biểu nào sau đây không đúng ?
- A
Một khung dây dẫn hình chữ nhật, quay đều trong một từ trường đều quanh một trục đối xứng OO’ song song với các đường cảm ứng từ thì trong khung có xuất hiện dòng điện cảm ứng
- B
Một khung dây dẫn hình chữ nhật, quay đều trong một từ trường đều quanh một trục đối xứng OO’ song song với các đường cảm ứng từ thì trong khung không có dòng điện cảm ứng
- C
Một khung dây dẫn hình chữ nhật, quay đều trong một từ trường đều quanh một trục đối xứng OO’ vuông góc với các đường cảm ứng từ thì trong khung có xuất hiện dòng điện cảm ứng
- D
Một khung dây dẫn hình chữ nhật, quay đều trong một từ trường đều quanh một trục đối xứng OO’ hợp với các đường cảm ứng từ một góc nhọn thì trong khung có xuất hiện dòng điện cảm ứng
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Sử dụng định nghĩa về dòng điện cảm ứng
+ Sử dụng công thức tính từ thông qua một diện tích S:
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng
+ từ thông qua một diện tích S:
A- sai vì khi khung quay quanh trục song song với các đường cảm ứng từ thì từ thông qua khung dây luôn bằng 0 => không có dòng điện cảm ứng
B, C, D - đúng
Câu hỏi 13 :
Biểu thức nào sau đây xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài đặt trong không khí:
- A
\(B = {2.10^{ - 7}}{\rm{I}}{\rm{.r}}\)
- B
\(B = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{r}\)
- C
\(B = {2.10^{ 7}}\frac{I}{r}\)
- D
\(B = {2.10^{ 7}}{\rm{I}}{\rm{.r}}\)
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài đặt trong không khí được xác định bởi biểu thức: \(B = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{r}\)
Câu hỏi 14 :
Treo dây MN = 5cm, khối lượng 5g bằng hai dây không giãn khối lượng không đáng kể. Độ lớn cảm ứng từ 0,5T có phương vuông góc với đoạn dây, chiều từ trên xuống (như hình vẽ). Góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng khi đoạn dây MN nằm cân bằng là bao nhiêu? Biết cường độ dòng điện qua đoạn dây MN là 2A, lấy g = 10m/s2.
- A
900
- B
600
- C
300
- D
450
Đáp án: D
Phương pháp giải:
+ Xác định các lực tác dụng lên dây dẫn
+ Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn: \(F = BIl\sin \alpha \)
+ Vận dụng hệ thức lượng giác
Lời giải chi tiết:
Dây dẫn chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực (\(\overrightarrow P \)), lực từ (\(\overrightarrow F \))
Câu hỏi 15 :
Giữa hai cực nam châm có \(\overrightarrow B \) nằm ngang, B = 0,01T người ta đặt một dây dẫn có chiều dài l nằm ngang vuông góc với B. Khối lượng một đơn vị chiều dài là d = 0,01kg/m. Cường độ dòng điện I chạy qua dây bằng bao nhiêu để dây nằm lơ lửng không rơi. Cho g = 10m/s2
- A
1A
- B
10A
- C
0,1A
- D
0,01A
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Xác định các lực tác dụng lên dây dẫn
+ Sử dụng điều kiện chuyển động của vật
+ Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn: \(F = BIl{\rm{sin}}\alpha \)
Lời giải chi tiết:
Để dây lơ lửng thì lực từ và trọng lực P phải cân bằng với nhau
Câu hỏi 16 :
Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 15 cm trong không khí, có hai dòng điện cùng chiều, có cường độ I1 = 10 A, I2 = 5 A chạy qua. Điểm M cách A và B một khoảng bằng bao nhiêu mà tại đó cảm ừng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra bằng 0?
- A
MA = 10cm, MB = 5cm
- B
MA = 5cm, MB = 10cm
- C
MA = 15cm, MB = 5cm
- D
MA = 6cm, MB = 12cm
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Áp dụng các bước giải xác định cảm ứng từ (Xem lí thuyết phần V)
+ Áp dụng biểu thức xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng: \(B = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{r}\)
Lời giải chi tiết:
Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 đi vào tại A, dòng I2 đi vào tại B. Các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ \(\mathop {{B_1}}\limits^ \to \)và \(\mathop {{B_2}}\limits^ \to \).
Để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0 thì \(\mathop B\limits^ \to = \mathop{{B_1}}\limits^ \to + \mathop {{B_2}}\limits^ \to = 0 \to \mathop{{B_1}}\limits^ \to = - \mathop {{B_2}}\limits^ \to \) tức là \(\mathop{{B_1}}\limits^ \to \)và \(\mathop {{B_2}}\limits^ \to \)phải cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn.
Để thỏa mãn các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A, B; nằm trong đoạn thẳng AB.
Câu hỏi 17 :
Hai dây dẫn thẳng dài đặt song song với nhau và cách nhau 10cm đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ I1 = 2A, I2 = 5A. Lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây là?
- A
2.10-5N
- B
4.10-6N
- C
2.10-6N
- D
5.10-6N
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài dây: \(F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r} = {2.10^{ - 7}}\frac{{2.5}}{{0,1}} = {2.10^{ - 5}}N\)
Câu hỏi 18 :
Một dây dẫn được uốn thành một khung dây có dạng hình tam giác vuông ABC như hình vẽ.
- A
\({F_{AB}} = 2,{5.10^{ - 3}}N\)
- B
\({F_{AB}} = 0N\)
- C
\({F_{AB}} = {2.10^{ - 3}}N\)
- D
\({F_{AB}} = 1,{25.10^{ - 3}}N\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính tính lực từ: \(F = BIlsin\alpha \)
Câu hỏi 19 :
Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
* Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) xuyên vào lòng bàn tay. Chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều của \(\overrightarrow v \). Chiều của cùng chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q > 0 và ngược chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q < 0.
Câu hỏi 20 :
Một khung dây hình chữ nhật có chiều dài $25cm$, được đặt vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều $B = 4.10^{-3}T$. Biết từ thông qua hình chữ nhật đó bằng ${10^{-4}}Wb$. Chiều rộng của khung dây trên là:
- A
10 cm
- B
25 cm
- C
5 cm
- D
30 cm
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính từ thông qua diện tích S: \(\Phi = BSc{\rm{os}}\alpha \)
Lời giải chi tiết:
Gọi chiều dài và chiều rộng của hình chữ nhật là a và b
Ta có:
\(a = 25cm\)
Từ thông qua khung: \(\Phi = B{\rm{Scos}}{{\rm{0}}^0} = Bab \to b = \dfrac{\Phi }{{B.a}} = \dfrac{{{{10}^{ - 4}}}}{{{{4.10}^{ - 3}}.0,25}} = 0,1m = 10cm\)
Câu hỏi 21 :
Một khung dây hình tam giác vuông có độ dài cạnh huyền là 10cm và một cạnh góc vuông là 8cm. Cả khung dây được đưa vào từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với khung dây, từ thông xuyên qua khung dây là 1,2.10-7Wb. Cảm ứng từ B có giá trị:
- A
10-4 (T)
- B
5.10-5 (T)
- C
2,5.10-5 (T)
- D
2.10-5 (T)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Sử dụng các công thức trong tam giác vuông
+ Vận dụng biểu thức tính từ thông qua diện tích S: \(\Phi = BSc{\rm{os}}\alpha \)
Lời giải chi tiết:
Cạnh còn lại của tam giác có giá trị:
Câu hỏi 22 :
Một thanh dẫn điện dài 1m, chuyển động trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,4T (Véctơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \)vuông góc với thanh) với vận tốc 2m/s, vuông góc với thanh và làm với \(\overrightarrow B \) một góc 300. Suất điện động cảm ứng trong thanh là:
- A
0,4V
- B
0,2V
- C
0,7V
- D
0,8V
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin \theta \)
Lời giải chi tiết:
Ta có, suất điện động cảm ứng trong thanh là: \(\left| {{e_C}} \right| = Blv\sin \theta = 0,4.1.2.sin{30^0} = 0,4V\)
Câu hỏi 23 :
Cho mạch điện như hình vẽ, \(L = 1H;E = 12V;r = 0\), điện trở của biến trở là \(10\Omega \). Điều chỉnh biến trở để trong 0,1s điện trở của biến trở giảm còn \(5\Omega \).
- A
12V
- B
6V
- C
24V
- D
4V
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức xác định suất điện động cảm ứng: \(\left| {{e_{tc}}} \right| = L\left| {\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}} \right|\)
Lời giải chi tiết:
Ta có, khi R thay đổi thì dòng điện trong mạch cũng thay đổi nên suất hiện suất điện động tự cảm:
\(\left| {{e_{tc}}} \right| = L\left| {\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}} \right|\)
trong đó: \({i_1} = \frac{E}{{{R_1} + r}} = \frac{E}{{{R_1}}};{i_2} = \frac{E}{{{R_2} + r}} = \frac{E}{{{R_2}}}\)
\( \to \left| {{e_{tc}}} \right| = L\left| {\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}} \right| = L\left| {\left( {\frac{E}{{{R_1}}} - \frac{E}{{{R_2}}}} \right)} \right|\frac{1}{{\Delta t}} = 1.\left| {\left( {\frac{{12}}{{10}} - \frac{{12}}{5}} \right)} \right|\frac{1}{{0,1}} = 12V\)
Câu hỏi 24 :
Hai dây đẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí cách nhau một đoạn $d = 12 cm$ có các dòng điện cùng chiều $I_1 =I_2 =I = 10 A$ chạy qua. Một điểm $M$ cách đều mỗi dây dẫn một đoạn $x$. $x$ bằng bao nhiêu để độ lớn cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện gây ra đạt giá trị cực đại?
- A
\(12cm\)
- B
\(6\sqrt 3 cm\)
- C
\(6\sqrt 2 cm\)
- D
$6cm$
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+ Áp dụng các bước giải xác định cảm ứng từ (Xem lí thuyết phần V)
+ Áp dụng biểu thức xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng: \(B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}\)
+ Áp dụng BĐT Côsi
Lời giải chi tiết:
Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng $I_1$ đi vào tại $A$, dòng $I_2$ đi vào tại $B$. Các dòng điện $I_1$ và $I_2$ gây ra tại $M$ các véc tơ cảm ứng từ \(\mathop {{B_1}}\limits^ \to \) và \(\mathop {{B_2}}\limits^ \to \) có phương chiều như hình vẽ:
Câu hỏi 25 :
Một thanh kim loại CD có chiều dài l = 20cm khối lượng m = 100g đặt vuông góc với 2 thanh ray song song nằm ngang và nối với nguồn điện như hình vẽ. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B = 0,2T phương chiều như vẽ. Biết hệ số masát giữa CD và thanh ray là μ = 0,1. Bỏ qua điện trở của các thanh ray, điện trở tại nơi tiếp xúc và dòng điện cảm ứng trong mạch. Biết thanh ray trượt sang trái với gia tốc a = 3m/s2. Chiều và độ lớn của dòng điện qua CD là?
- A
I = 10A, chiều từ C đến D
- B
I = 10A, chiều từ D đến C
- C
I = 0,1A, chiều từ C đến D
- D
I = 0,1A, chiều từ D đến C
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Xác định các lực tác dụng lên dây dẫn
+ Áp dụng định luật II- Niutơn
+ Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều dòng điện
+ Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn: \(F = BIl{\rm{sin}}\alpha \)
Lời giải chi tiết:
Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta suy ra chiều dòng điện qua CD có chiều từ D đến C