Đề kiểm tra 1 tiết chương 4: Từ trường - Đề số 2Đề bài
Câu 1 :
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện được xác định bởi biểu thức:
Câu 2 :
Một dây dẫn có dòng điện I nằm ngang đặt trong từ trường có các đường sức từ thẳng đứng từ trên xuống như hình vẽ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều:
Câu 3 :
Chọn phương án sai?
Câu 4 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Từ trường đều là từ trường có
Câu 5 :
Lực Lorenxơ là:
Câu 6 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:
Câu 7 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Câu 8 :
Tính chất cơ bản của từ trường là:
Câu 9 :
Biểu thức nào sau đây xác định cảm ứng từ của dòng điện tròn đặt trong không khí:
Câu 10 :
Đường sức từ là
Câu 11 :
Phát biểu nào sau đây không đúng?
Câu 12 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:
Câu 13 :
Đáp án nào sau đây là sai:
Câu 14 :
Giữa hai cực nam châm có →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
Câu 15 :
Hai thanh ray nằm ngang song song cách nhau 0,2cm. Một thanh kim loại đặt lên hay thanh ray. Cho dòng điện 10A chạy qua thanh kim loại đặt lên hay thanh ray. Biết hệ số ma sát giữa thanh kim loại và thanh ray là μ=0,01và khối lượng thanh kim loại là 0,5kg. Cảm ứng từ B có giá trị như thế nào để thanh kim loại có thể chuyển động?
Câu 16 :
Cho dòng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua các vòng dây của một ống dây, thì cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 35.10-5 T. Ống dây dài 50 cm. Số vòng dây của ống dây là:
Câu 17 :
Hai dòng điện vô hạn đặt song song cách nhau 20cm mang hai dòng điện cùng chiều I1=20A;I2=30A . Cần đặt dòng I3 cách I1,I2 một khoảng bao nhiêu để lực từ tác dụng lên I3 bằng 0?
Câu 18 :
Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB=10cm; BC=20cm, có dòng điện I=5A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây và hợp với cạnh AD một góc a=300 như hình vẽ. Biết B=0,02T. Độ lớn lực từ do từ trường đều tác dụng lên cạnh AB của khung dây là:
Câu 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:
Câu 20 :
Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:
Câu 21 :
Một hạt có điện tích q=3,2.10−19C bay vuông góc vào vùng từ trường đếu với tốc độ v=2.106m/s. Biết cảm ứng từ của từ trường B=0,2T. Xác định lực lorenxo tác dụng lên điện tích?
Câu 22 :
Dòng điện I=1(A) chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 10(cm) có độ lớn là:
Câu 23 :
Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6(cm) có dòng điện I=5(A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,5(T). Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F=7,5.10−2(N). Góc α hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là:
Câu 24 :
Một dây dẫn được uốn thành một đa giác n cạnh đều nội tiếp trong một đường tròn bán kính R có dòng điện I chạy qua. Cảm ứng từ B tại tâm của đa giác Xét trường hợp n→∞
Câu 25 :
Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song và một khung dây hình chữ nhật cùng nằm trong một mặt phẳng đặt trong không khí và có các dòng điện chạy qua như hình vẽ. Biết I1=5A;I2=10A; I3=4A; a=10cm; b=5cm;AB=10cm ; BC=20cm. Xác định lực từ do từ trường của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh BC của khung dây.
Lời giải và đáp án
Câu 1 :
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện được xác định bởi biểu thức:
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=BIlsinα
Câu 2 :
Một dây dẫn có dòng điện I nằm ngang đặt trong từ trường có các đường sức từ thẳng đứng từ trên xuống như hình vẽ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều:
Đáp án : D Phương pháp giải :
Vận dụng 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 Lời giải chi tiết :
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 => Lực từ trong trường hợp trên: có phương ngang, hướng sang trái
Câu 3 :
Chọn phương án sai?
Đáp án : D 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 D- sai:
Câu 4 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Từ trường đều là từ trường có
Đáp án : C Lời giải chi tiết :
A, B, D - đúng C- sai vì: hạt mang điện đứng yên đặt trong từ trường không chịu tác dụng lực từ
Câu 5 :
Lực Lorenxơ là:
Đáp án : A Lời giải chi tiết :
Lực Lorenxơ là lực từ tác dụng lên mọi hạt mang điện chuyển động trong từ trường
Câu 6 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:
Đáp án : D Lời giải chi tiết :
Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện bằng 3 cách: có lực tác dụng lên một dòng điện khác đặt cạnh nó, hoặc có lực tác dụng lên một kim nam châm đặt cạnh nó, hoặc có lực tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động dọc theo nó. => Phương án D - (có lực tác dụng lên một hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh nó.) là sai
Câu 7 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Đáp án : C Phương pháp giải :
Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực từ : * 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 Lời giải chi tiết :
Ta có: 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 => A, B, D – đúng C – sai vì chiều của lực từ không phụ thuộc vào độ lớn của cường độ dòng điện
Câu 8 :
Tính chất cơ bản của từ trường là:
Đáp án : A Lời giải chi tiết :
Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.
Câu 9 :
Biểu thức nào sau đây xác định cảm ứng từ của dòng điện tròn đặt trong không khí:
Đáp án : C Lời giải chi tiết :
Cảm ứng từ của dòng điện tròn đặt trong không khí được xác định bởi biểu thức: B=2π.10−7IR
Câu 10 :
Đường sức từ là
Đáp án : B Lời giải chi tiết :
Đường sức từ là đường được vẽ trong từ trường sao cho tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùng với phương của véctơ cảm ứng từ tại điểm đó
Câu 11 :
Phát biểu nào sau đây không đúng?
Đáp án : C Lời giải chi tiết :
A, B, D - đúng C - sai vì Hai dòng điện thẳng song song ngược chiều thì đẩy nhau, cùng chiều hút nhau
Câu 12 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:
Đáp án : D Lời giải chi tiết :
Ta có tương tác giữa: nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện, dòng điện với dòng điện là các tương tác từ. Lực tương tác giữa chúng gọi là lực từ => Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì có lực từ xuất hiện Mặt khác, ta có: Hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh dây dẫn mang dòng điện không có tương tác từ hay không xuất hiện lực từ => D- không đúng
Câu 13 :
Đáp án nào sau đây là sai:
Đáp án : B Lời giải chi tiết :
Lực Lorenxơ do từ trường có cảm ứng từ →B tác dụng lên một hạt điện tích q chuyển động với vận tốc →v có: Phương: Vuông góc với →v và →B => B - sai
Câu 14 :
Giữa hai cực nam châm có →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
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=BIlsinα Lời giải chi tiết :
Để dây lơ lửng thì lực từ và trọng lực P phải cân bằng với nhau →BIlsin900=mg=dlg→I=dgB=0,01.100,01=10A
Câu 15 :
Hai thanh ray nằm ngang song song cách nhau 0,2cm. Một thanh kim loại đặt lên hay thanh ray. Cho dòng điện 10A chạy qua thanh kim loại đặt lên hay thanh ray. Biết hệ số ma sát giữa thanh kim loại và thanh ray là μ=0,01và khối lượng thanh kim loại là 0,5kg. Cảm ứng từ B có giá trị như thế nào để thanh kim loại có thể chuyển động?
Đáp án : A 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=BIlsinα Lời giải chi tiết :
Ta có: Để thanh kim loại chuyển động thì lực từ phải thắng lực masát hay lực từ lớn hơn lực masát →F>Fms↔BIlsin900>μmg→B>μmgIl=0,01.0,5.1010.0,2.10−2=2,5T
Câu 16 :
Cho dòng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua các vòng dây của một ống dây, thì cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 35.10-5 T. Ống dây dài 50 cm. Số vòng dây của ống dây là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Áp dụng biểu thức xác định cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây: B=4π.10−7NlI Lời giải chi tiết :
Ta có: B=4π.10−7NlI→N=lB4π.10−7I=928 vòng
Câu 17 :
Hai dòng điện vô hạn đặt song song cách nhau 20cm mang hai dòng điện cùng chiều I1=20A;I2=30A . Cần đặt dòng I3 cách I1,I2 một khoảng bao nhiêu để lực từ tác dụng lên I3 bằng 0?
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Vận dụng quy tắc tổng hợp lực + Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài dây: F=2.10−7I1I2r Lời giải chi tiết :
Ta có: →F3=→F13+→F23=→0→→F13=−→F23 => I1, I2 cùng chiều và F13=F23 => I3 phải nằm giữa I1 và I2 + F13=F23→I1r13=I2r23⇔20r13=30r23→r13=23r23 Mặt khác, ta có: r13+r23=20cm →{r13=8cmr23=12cm
Câu 18 :
Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD có AB=10cm; BC=20cm, có dòng điện I=5A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây và hợp với cạnh AD một góc a=300 như hình vẽ. Biết B=0,02T. Độ lớn lực từ do từ trường đều tác dụng lên cạnh AB của khung dây là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính tính lực từ: F=BIlsinα Lời giải chi tiết :
Các lực từ tác dụng lên từng cạnh của khung dây có điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh, có phương vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây và vuông góc với từng cạnh, lực tác dụng lên cạnh AB hướng từ trong ra và có độ lớn: FAB=B.I.AB.sin(900−α)=0,02.5.0,1.sin(900−300)=8,66.10−3N
Câu 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 : D Lời giải chi tiết :
* Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho cảm ứng từ →B xuyên vào lòng bàn tay. Chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều của →v. Chiều của f cùng chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q > 0 và ngược chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q < 0. D- vận tốc // cảm ứng từ => Lực lorenxơ
Câu 20 :
Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều:
Đáp án : A Lời giải chi tiết :
* Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho cảm ứng từ →B xuyên vào lòng bàn tay. Chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều của →v. Chiều của f cùng chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q > 0 và ngược chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q < 0.
Câu 21 :
Một hạt có điện tích q=3,2.10−19C bay vuông góc vào vùng từ trường đếu với tốc độ v=2.106m/s. Biết cảm ứng từ của từ trường B=0,2T. Xác định lực lorenxo tác dụng lên điện tích?
Đáp án : C Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức xác định lực lorenxơ: f=|q|vBsinα Lời giải chi tiết :
Ta có, độ lớn của lực lorenxo tác dụng lên hạt: f=|q|vB.sin900=3,2.10−19.2.106.0,2=1,28.10−13N
Câu 22 :
Dòng điện I=1(A) chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 10(cm) có độ lớn là:
Đáp án : C Phương pháp giải :
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm trong từ trường, cách dòng điện một khoảng r là : B=2.10−7Ir Lời giải chi tiết :
Ta có biểu thức tính cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm trong từ trường, cách dòng điện một khoảng r là : B=2.10−7Ir Thay {I=1Ar=10cm=0,1m ta được: B=2.10−710,1=2.10−6T
Câu 23 :
Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6(cm) có dòng điện I=5(A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,5(T). Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F=7,5.10−2(N). Góc α hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là:
Đáp án : B Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính lực từ : F=BIlsinα với α=(→B,l) Lời giải chi tiết :
Áp dụng công thức F=BIlsinα Với {l=6cm=0,06mI=5AB=0,5TF=7,5.10−2N Ta suy ra : sinα=FBIl=7,5.10−20,5.5.0,06=0,5→α=300
Câu 24 :
Một dây dẫn được uốn thành một đa giác n cạnh đều nội tiếp trong một đường tròn bán kính R có dòng điện I chạy qua. Cảm ứng từ B tại tâm của đa giác Xét trường hợp n→∞
Đáp án : C Lời giải chi tiết :
+ Cảm ứng từ do một cạnh của lục giác gây ra tại O có độ lớn: B1=10−7Ih2.sinπn ta có: h=Rcosπn→B1=10−7IRcosπn2.sinπn→B1=10−72IRtanπn + Cảm ứng từ của n cạnh của lục giác gây ra tại O: B=nB1=2.10−7nIRtanπn→B=2π.10−7IRtanπnπn Khi n→∞ ta có: tanπnπn→1 (Do: limx→∞sinxx=1→limx→∞tanxx=1 => B=2π.10−7IR
Câu 25 :
Cho hai dây dẫn thẳng, dài, song song và một khung dây hình chữ nhật cùng nằm trong một mặt phẳng đặt trong không khí và có các dòng điện chạy qua như hình vẽ. Biết I1=5A;I2=10A; I3=4A; a=10cm; b=5cm;AB=10cm ; BC=20cm. Xác định lực từ do từ trường của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng tác dụng lên cạnh BC của khung dây.
Đáp án : D Phương pháp giải :
+ Vận dụng biểu thức tính tính lực từ gây ra bởi dòng điện thẳng dài: F=2.10−7I1I2r + Vận dụng biểu thức tính tính lực từ: F=BIlsinα Lời giải chi tiết :
Dòng I1 gây ra tại các điểm trên cạnh BC của khung dây véc tơ cảm ứng từ có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào và có độ lớn: B1=2.10−7I1a+AB; từ trường của dòng I1 tác dụng lên cạnh BC lực từ →F1 đặt tại trung điểm của cạnh BC, có phương nằm trong mặt phẵng hình vẽ, vuông góc với BC và hướng từ A đến B, có độ lớn: F1=B1I3.BC.sin900=2.10−7I1.I3.BCa+AB=2.10−75.4.0,20,1+0,1=4.10−6N Lập luận tương tự ta thấy từ trường của dòng I2 tác dụng lên cạnh BC lực từ →F2 có cùng điểm đặt, cùng phương, cùng chiều với →F1 và có độ lớn: F2=2.10−7I2.I3.BCb=2.10−710.4.0,20,05=3,2.10−5N. Lực từ tổng hợp do từ trường của hai dòng I1 và I2 tác dụng lên cạnh BC của khung dây là →F=→F1+→F2 cùng phương cùng chiều với →F1và →F2và có độ lớn: F=F1+F2=4.10−6+3,2.10−5=3,6.10−5N |