Đề thi, kiểm tra Lí lớp 11

Đề kiểm tra 1 tiết chương 5: Cảm ứng điện từ - Đề số 2

Làm đề thi

Đề bài

Câu 1 :

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

    \({\rm{w}} = \frac{1}{{8\pi }}{10^7}{B^2}\)

Câu 2 :

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

Câu 3 :

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

  • A

    Dòng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn khi chuyển động trong từ trường hay đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian gọi là dòng điện Fu-cô

  • B

    Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng

  • C

    Dòng điện Fu-cô được sinh ra khi khối kim loại chuyển động trong từ trường, có tác dụng chống lại chuyển động của khối kim loại đó.

  • D

    Dòng điện Fu-cô chỉ được sinh ra khi khối vật dẫn chuyển động trong từ trường, đồng thời tỏa nhiệt làm cho khối vật dẫn nóng lên.

Câu 4 :

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

Câu 5 :

Khung dây dẫn ABCD được đặt trong từ trường đều như hình sau. Coi rằng bên ngoài vùng MNPQ không có từ trường. Khung chuyển động dọc theo hai đường xx’, yy’. Trong khung sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng khi:

  • A

    Khung đang chuyển động ở ngoài vùng NMPQ.

  • B

    Khung đang chuyển động ở trong vùng NMPQ.

  • C

    Khung đang chuyển động ở ngoài vào trong vùng NMPQ.

  • D

    Khung đang chuyển động đến gần vùng NMPQ.

Câu 6 :

Cho mạch điện như hình vẽ. Chọn đáp án đúng. Khi đóng khóa K thì:

  • A

    Đèn (1) sáng ngay lập tức, đèn (2) sáng từ từ

  • B

    Đèn (1) và đèn (2) đều sáng lên ngay

  • C

    Đèn (1) và đèn (2) đều sáng từ từ

  • D

    Đèn (2) sáng ngay lập tức, đèn (1) sáng từ từ

Câu 7 :

Đơn vị của hệ số tự cảm là Henri (H) tương đương với:

  • A

    J.A2

  • B

    J/A2

  • C

    V.A2

  • D

    V/A2

Câu 8 :

 Chọn một đáp án sai khi nói về dòng điện Fu-cô

  • A

    Nó gây hiệu ứng tỏa nhiệt

  • B

    Trong động cơ điện chống lại sự quay của động cơ làm giảm công suất của động cơ

  • C

    Trong công tơ điện, có tác dụng làm cho đĩa ngừng quay nhanh khi ngắt thiết bị dùng điện.

  • D

    Là dòng điện có hại

Câu 9 :

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

Câu 10 :

Một diện tích \(S\) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B\), góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến là \(\alpha \). Từ thông qua diện tích \(S\) được tính theo công thức:

  • A

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.sin\alpha \)

  • B

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.cos\alpha \)

  • C

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.tan\alpha \)

  • D

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.\cot \alpha \)

Câu 11 :

Khi sử dụng các dụng cụ điện, dòng điện Fu-cô sẽ xuất hiện trong:

  • A

    Bàn là điện

  • B

    Bếp điện

  • C

    Quạt điện

  • D

    Siêu điện

Câu 12 :

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

Câu 13 :

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

    \(\Phi = BS\cot \alpha \)

Câu 14 :

Một khung dây dẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Biết cường độ dòng điện cảm ứng là IC = 0,5A, điện trở của khung là \(R = 2\Omega \) và diện tích của khung là S = 100cm2. Độ lớn suất điện động cảm ứng là :

  • A

    1 V

  • B

    0,5 V

  • C

    2V

  • D

    1,5 V

Câu 15 :

Một khung dây có chiều dài l = 40cm. Gồm 4000 vòng, cho dòng điện I = 10A chạy trong ống dây. Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông có cạnh a = 5cm. Từ thông xuyên qua khung dây là:

  • A

    3,14.10-4 (Wb)

  • B

    2,5.10-5 (Wb)

  • C

    1,57.10-4 (Wb)

  • D

    7,9.10-5 (Wb)

Câu 16 :

Chọn phương án sai về các cực của nam châm trong các trường hợp sau:

  • A
  • B
  • C
  • D
Câu 17 :

Cho hệ thống như hình vẽ:

Thanh MN có chiều dài \(20cm\) chuyển động với vận tốc \(2m/s\) trong từ trường đều \(B{\rm{ }} = 0,04T\). Tụ điện có điện dung \(C = 2\mu F\). Độ lớn điện tích của tụ điện:

  • A

    0,32nC

  • B

    0,16nC

  • C

    16nC

  • D

    32nC

Câu 18 :

 Ban đầu hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện có điện dung C = 2μF. Một đoạn dây dẫn AB có độ dài l =20cm, khối lượng m = 20g tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không masát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 1T, bỏ qua điện trở.

Lúc sau, để thanh kim loại nghiêng so với phương ngang góc 300, độ lớn và chiều của B như cũ. Đầu AB được được thả từ vị trí cách đầu dưới của thanh kim loại đoạn d = 10cm. Thời gian để AB bắt đầu rời khỏi thanh kim loại là:

  • A

    0,1s

  • B

    0,04s

  • C

    0,2 s

  • D

    0,4s

Câu 19 :

Một cuộn cảm có độ tự cảm \(0,2 H\). Khi cường độ dòng điện trong cuộn cảm giảm đều từ \(I\) xuống \(0\) trong khoảng thời gian \(0,05 s\) thì suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn cảm có độ lớn là \(8 V\). Giá trị của \(I\) là

  • A

    \(0,8 A\).

  • B

    \(0,04 A\).

  • C

    \(2,0 A\).

  • D

    \(1,25 A\).

Câu 20 :

 Một ống dây dài \(l = 30cm\) gồm \(N = 1000\) vòng dây, đường kính mỗi vòng dây \(d = 8cm\) có dòng điện với cường độ \(i = 2A\). Từ thông qua mỗi vòng dây là:

  • A

    4,2.10-5 (Wb)

  • B

    2.10-5 (Wb)

  • C

    0,042 (Wb)

  • D

    0,021 (Wb)

Câu 21 :

Một hình chữ nhật kích thước \(3{\rm{ }}\left( {cm} \right){\rm{ }}x{\rm{ }}4{\rm{ }}\left( {cm} \right)\) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B = {5.10^{ - 4}}\left( T \right)\). Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng một góc \({30^0}\). Từ thông qua hình chữ nhật đó là:

  • A

    \({6.10^{ - 7}}\left( {Wb} \right)\)   

  • B

    \({3.10^{ - 7}}\left( {Wb} \right)\)   

  • C

    \({5,2.10^{ - 7}}\left( {Wb} \right)\)

  • D

    \({3.10^{ - 3}}\left( {Wb} \right)\)

Câu 22 :

Một ống dây có hệ số tự cảm \(L{\rm{ }} = {\rm{ }}0,01{\rm{ }}\left( H \right)\), có dòng điện \(I{\rm{ }} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)\) chạy trong ống dây. Năng lượng từ trường trong ống dây là:

  • A

    \(0,250{\rm{ }}\left( J \right)\)

  • B

    \(0,125{\rm{ }}\left( J \right)\)           

  • C

    \(0,050{\rm{ }}\left( J \right)\)

  • D

    \(0,025{\rm{ }}\left( J \right)\)

Câu 23 :

Một hình vuông cạnh \(5cm\), đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B = {4.10^{ - 4}}T\). Từ thông qua hình vuông đó bằng \({10^{ - 6}}{\rm{W}}b\). Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến với hình vuông đó là:

  • A

    \(\alpha  = {0^0}\)

  • B

    \(\alpha  = {30^0}\)

  • C

    \(\alpha  = {60^0}\)

  • D

    \(\alpha  = {90^0}\)

Câu 24 :

Từ thông \(\Phi \) qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thời gian \(0,2{\rm{ }}\left( s \right)\) từ thông giảm từ \(1,2{\rm{ }}\left( {Wb} \right)\) xuống còn \(0,4{\rm{ }}\left( {Wb} \right)\). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng:

  • A

    .\(6{\rm{ }}\left( V \right)\)

  • B

    \(4{\rm{ }}\left( V \right)\)

  • C

    \(2{\rm{ }}\left( V \right)\)

  • D

    \(1{\rm{ }}\left( V \right)\)

Câu 25 :

Một ống dây điện có lõi sắt bằng vật liệu sắt từ có độ từ thẩm \(\mu  = {10^{  4}}\), cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 0,05T. Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây có giá trị:

  • A

    \({\rm{w}} = 0,1\left( {J/{m^3}} \right)\)

  • B

    \({\rm{w}} = 0,01\left( {J/{m^3}} \right)\)

  • C

    \({\rm{w}} = 0,0195\left( {J/{m^3}} \right)\)

  • D

    \({\rm{w}} = 0,0995\left( {J/{m^3}} \right)\)

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

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 2 :

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

Phương pháp giải :

Sử dụng định nghĩa về dòng điện Fu-cô

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 3 :

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

  • A

    Dòng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn khi chuyển động trong từ trường hay đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian gọi là dòng điện Fu-cô

  • B

    Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng

  • C

    Dòng điện Fu-cô được sinh ra khi khối kim loại chuyển động trong từ trường, có tác dụng chống lại chuyển động của khối kim loại đó.

  • D

    Dòng điện Fu-cô chỉ được sinh ra khi khối vật dẫn chuyển động trong từ trường, đồng thời tỏa nhiệt làm cho khối vật dẫn nóng lên.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Vận dụng lí thuyết về dòng điện Fu-cô

Lời giải chi tiết :

A, B, C - đúng

D- sai vì: 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 4 :

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 5 :

Khung dây dẫn ABCD được đặt trong từ trường đều như hình sau. Coi rằng bên ngoài vùng MNPQ không có từ trường. Khung chuyển động dọc theo hai đường xx’, yy’. Trong khung sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng khi:

  • A

    Khung đang chuyển động ở ngoài vùng NMPQ.

  • B

    Khung đang chuyển động ở trong vùng NMPQ.

  • C

    Khung đang chuyển động ở ngoài vào trong vùng NMPQ.

  • D

    Khung đang chuyển động đến gần vùng NMPQ.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng định nghĩa về dòng điện cảm ứng: Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng

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

Khung dây dẫn ABCD được đặt trong từ trường đều .Coi rằng bên ngoài vùng MNPQ không có từ trường. Khung chuyển động dọc theo hai đường xx’, yy’. Trong khung sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng khi khung đang chuyển động ở ngoài vào trong vùng NMPQ vì khi đó từ thông qua khung biến thiên.

Câu 6 :

Cho mạch điện như hình vẽ. Chọn đáp án đúng. Khi đóng khóa K thì:

  • A

    Đèn (1) sáng ngay lập tức, đèn (2) sáng từ từ

  • B

    Đèn (1) và đèn (2) đều sáng lên ngay

  • C

    Đèn (1) và đèn (2) đều sáng từ từ

  • D

    Đèn (2) sáng ngay lập tức, đèn (1) sáng từ từ

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Khí đóng khóa K, đèn 1 sáng lên ngay còn đèn 2 sáng lên chậm hơn đèn 1.

* Giải thích: Khi đóng khóa K, dòng điện qua ống dây tăng lên đột ngột trong khoảng thời gian ngắn (cường độ dòng điện tăng từ 0 - I) làm cho từ trường qua ống dây tăng lên => từ thông qua cuộn dây tăng lên

Trong khoảng thời gian từ thông qua cuộn dây biến thiên sinh ra dòng điện cảm ứng theo định luật Lenxơ, dòng điện cảm ứng có chiều chống lại sự tăng của từ thông => nó làm giảm cường độ dòng điện qua đèn 2, làm đèn 2 sáng chậm hơn đèn 1.

Câu 7 :

Đơn vị của hệ số tự cảm là Henri (H) tương đương với:

  • A

    J.A2

  • B

    J/A2

  • C

    V.A2

  • D

    V/A2

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{i^2}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{i^2} \to L = \frac{{2{\rm{W}}}}{{{i^2}}}\)

+ Năng lượng từ trường có đơn vị là: J

+ Cường độ dòng điện có đơn vị là: A

\( \to 1H = 1J/{A^2}\)

Câu 8 :

 Chọn một đáp án sai khi nói về dòng điện Fu-cô

  • A

    Nó gây hiệu ứng tỏa nhiệt

  • B

    Trong động cơ điện chống lại sự quay của động cơ làm giảm công suất của động cơ

  • C

    Trong công tơ điện, có tác dụng làm cho đĩa ngừng quay nhanh khi ngắt thiết bị dùng điện.

  • D

    Là dòng điện có hại

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

A, B, C - đúng

D- sai vì dòng điện Fu-cô vừa có lợi trong một số dụng cụ và có hại trong một số dụng cụ

Câu 9 :

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 10 :

Một diện tích \(S\) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B\), góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến là \(\alpha \). Từ thông qua diện tích \(S\) được tính theo công thức:

  • A

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.sin\alpha \)

  • B

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.cos\alpha \)

  • C

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.tan\alpha \)

  • D

    \(\Phi  = {\rm{ }}BS.\cot \alpha \)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng biểu thức xác định từ thông qua diện tích \(S\)

Lời giải chi tiết :

Một diện tích \(S\) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B\), góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến là \(\alpha \)

Từ thông qua diện tích \(S\) được tính theo công thức \(\Phi  = BScos\alpha \)

Câu 11 :

Khi sử dụng các dụng cụ điện, dòng điện Fu-cô sẽ xuất hiện trong:

  • A

    Bàn là điện

  • B

    Bếp điện

  • C

    Quạt điện

  • D

    Siêu điện

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Khi sử dụng các dụng cụ điện trên, dòng điện Fu-cô sẽ xuất hiện trong quạt điện

Câu 12 :

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 13 :

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 14 :

Một khung dây dẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Biết cường độ dòng điện cảm ứng là IC = 0,5A, điện trở của khung là \(R = 2\Omega \) và diện tích của khung là S = 100cm2. Độ lớn suất điện động cảm ứng là :

  • A

    1 V

  • B

    0,5 V

  • C

    2V

  • D

    1,5 V

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức định luật Ôm

Lời giải chi tiết :

Ta có: \({I_C} = \frac{{\left| {{e_C}} \right|}}{R} \to \left| {{e_C}} \right| = {I_C}R = 0,5.2 = 1V\)

Câu 15 :

Một khung dây có chiều dài l = 40cm. Gồm 4000 vòng, cho dòng điện I = 10A chạy trong ống dây. Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông có cạnh a = 5cm. Từ thông xuyên qua khung dây là:

  • A

    3,14.10-4 (Wb)

  • B

    2,5.10-5 (Wb)

  • C

    1,57.10-4 (Wb)

  • D

    7,9.10-5 (Wb)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Áp dụng biểu thức tính cảm ứng từ gây ra bởi ống dây: \(B = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{NI}}{l}\)

+ Sử dụng công thức tính diện tích hình vuông: \(S = {a^2}\)

+ Vận dụng biểu thức tính từ thông qua khung diện tích S: \(\Phi  = BSc{\rm{os}}\alpha \)

Lời giải chi tiết :

Ta có cảm ứng từ gây ra bởi ống dây: \(B = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{NI}}{l} = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{4000.10}}{{0,4}} = 0,1257(T)\)

Diện tích của khung dây: \(S = {a^2} = 0,{05^2} = 2,{5.10^{ - 3}}({m^2})\)

Từ thông qua khung dây: \(\Phi  = BSc{\rm{os}}{0^0} = 0,1257.2,{5.10^{ - 3}} = 3,{14.10^{ - 4}}({\rm{W}}b)\)

Câu 16 :

Chọn phương án sai về các cực của nam châm trong các trường hợp sau:

  • A
  • B
  • C
  • D

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng định luật Lenxơ

+ Xác định chiều của cảm ứng từ cảm ứng \(\overrightarrow {{B_C}} \)

+ Vận dụng quy tắc nắm bàn tay phải, xác định chiều dòng điện cảm ứng

Lời giải chi tiết :

Định luật lenxơ về chiều dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.

B - sai, cực  của nam châm phải như sau:

Câu 17 :

Cho hệ thống như hình vẽ:

Thanh MN có chiều dài \(20cm\) chuyển động với vận tốc \(2m/s\) trong từ trường đều \(B{\rm{ }} = 0,04T\). Tụ điện có điện dung \(C = 2\mu F\). Độ lớn điện tích của tụ điện:

  • A

    0,32nC

  • B

    0,16nC

  • C

    16nC

  • D

    32nC

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Áp dụng biểu thức tính suất điện động trên thanh:

+ Áp dụng biểu thức tính điện tích trên tụ: q = CU

Lời giải chi tiết :

Khi thanh MN chuyển động thì thanh MN xem như nguồn điện có suất điện động có độ lớn: \({e_C} = Blv\sin {90^0} = 0,04.0,2.2 = 0,016V\)

Nguồn điện MN sẽ nạp điện cho tụ C nên điện tích của tụ C là:

\(q = C{e_C} = {2.10^{ - 6}}.0,016 = 3,{2.10^{ - 8}}(C) = 32\left( {nC} \right)\)

Câu 18 :

 Ban đầu hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện có điện dung C = 2μF. Một đoạn dây dẫn AB có độ dài l =20cm, khối lượng m = 20g tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không masát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 1T, bỏ qua điện trở.

Lúc sau, để thanh kim loại nghiêng so với phương ngang góc 300, độ lớn và chiều của B như cũ. Đầu AB được được thả từ vị trí cách đầu dưới của thanh kim loại đoạn d = 10cm. Thời gian để AB bắt đầu rời khỏi thanh kim loại là:

  • A

    0,1s

  • B

    0,04s

  • C

    0,2 s

  • D

    0,4s

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Xác định các lực tác dụng lên thanh

+ Áp dụng định luật II-Newtơn

Lời giải chi tiết :

Ta có, các lực tác dụng lên thanh gồm: Trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực lorenxơ \(\overrightarrow f \)

+ Lực lorenxơ:

\(\begin{array}{l}f = BIl\\I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} = \frac{{C\Delta {e_c}}}{{\Delta t}} = CBl\frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = CBla'\end{array}\)

Khi hai thanh nghiêng góc α = 300

 + Theo định luật II-Newtơn, ta có:

Phương trình chuyển động của AB:

\(P\sin \alpha  - f\sin \alpha  = ma' \leftrightarrow mg\sin \alpha  - CBla'sin\alpha  = ma' \to a' = \frac{{mg\sin \alpha }}{{m + C{B^2}{l^2}\sin \alpha }} \approx 5m/{s^2}\)

Thời gian thanh AB rời khỏi thanh kim loại: \(d = \frac{1}{2}a'{t^2} \to t = \sqrt {\frac{{2{\rm{d}}}}{{a'}}}  = \sqrt {\frac{{2.0,1}}{5}}  = 0,2{\rm{s}}\)

Câu 19 :

Một cuộn cảm có độ tự cảm \(0,2 H\). Khi cường độ dòng điện trong cuộn cảm giảm đều từ \(I\) xuống \(0\) trong khoảng thời gian \(0,05 s\) thì suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn cảm có độ lớn là \(8 V\). Giá trị của \(I\) là

  • A

    \(0,8 A\).

  • B

    \(0,04 A\).

  • C

    \(2,0 A\).

  • D

    \(1,25 A\).

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính suất điện động tự cảm: \({e_{tc}} =  - L\dfrac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có: \({e_{tc}} =  - L\dfrac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)

\( \to \left| {{e_{tc}}} \right| = L\dfrac{{\left| {\Delta i} \right|}}{{\Delta t}} \leftrightarrow 8 = 0,2\dfrac{{I - 0}}{{0,05}} \to I = 2A\)

Câu 20 :

 Một ống dây dài \(l = 30cm\) gồm \(N = 1000\) vòng dây, đường kính mỗi vòng dây \(d = 8cm\) có dòng điện với cường độ \(i = 2A\). Từ thông qua mỗi vòng dây là:

  • A

    4,2.10-5 (Wb)

  • B

    2.10-5 (Wb)

  • C

    0,042 (Wb)

  • D

    0,021 (Wb)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Áp dụng biểu thức tính hệ số tự cảm: \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{l}S\)

+Vận dụng biểu thức: \(\Phi  = Li\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Hệ số tự cảm của ống dây:

\(L = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{l}S = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{l}\pi \frac{{{d^2}}}{4} = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{{1000}^2}}}{{0,3}}\pi \frac{{0,{{08}^2}}}{4} = 0,021(H)\)

+ Từ thông qua ống dây: \(\Phi  = Li = 0,021.2 = 0,042({\rm{W}}b)\)

+ Từ thông qua mỗi vòng dây: \({\Phi _{1v}} = \frac{\Phi }{N} = \frac{{0,042}}{{1000}} = 4,{2.10^{ - 5}}({\rm{W}}b)\)

Câu 21 :

Một hình chữ nhật kích thước \(3{\rm{ }}\left( {cm} \right){\rm{ }}x{\rm{ }}4{\rm{ }}\left( {cm} \right)\) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B = {5.10^{ - 4}}\left( T \right)\). Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng một góc \({30^0}\). Từ thông qua hình chữ nhật đó là:

  • A

    \({6.10^{ - 7}}\left( {Wb} \right)\)   

  • B

    \({3.10^{ - 7}}\left( {Wb} \right)\)   

  • C

    \({5,2.10^{ - 7}}\left( {Wb} \right)\)

  • D

    \({3.10^{ - 3}}\left( {Wb} \right)\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính từ thông: \(\Phi  = BScos\alpha \) với \(\alpha  = (\overrightarrow n ,\overrightarrow B )\)

+ Sử dụng biểu thức tính diện tích hình chữ nhật: \(S = a.b\)

Lời giải chi tiết :

Ta có từ thông qua diện tích hình chữ nhật: \(\Phi  = BScos\alpha \)

+ Diện tích \(S\) của hình chữ nhật: \(S = 0,03.0,04 = {1,2.10^{ - 3}}\left( {{m^2}} \right)\)

+\(\alpha  = (\overrightarrow n ,\overrightarrow B ) = {90^0} - {30^0} = {60^0}\)

=> Từ thông qua hình chữ nhật: \(\Phi  = BScos\alpha  = {5.10^{ - 4}}{.1,2.10^{ - 3}}.cos{60^0} = {3.10^{ - 7}}\left( {{\rm{W}}b} \right)\)

Câu 22 :

Một ống dây có hệ số tự cảm \(L{\rm{ }} = {\rm{ }}0,01{\rm{ }}\left( H \right)\), có dòng điện \(I{\rm{ }} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)\) chạy trong ống dây. Năng lượng từ trường trong ống dây là:

  • A

    \(0,250{\rm{ }}\left( J \right)\)

  • B

    \(0,125{\rm{ }}\left( J \right)\)           

  • C

    \(0,050{\rm{ }}\left( J \right)\)

  • D

    \(0,025{\rm{ }}\left( J \right)\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng biểu thức tính năng lượng từ trường: \({{\rm{W}}_L} = \dfrac{1}{2}L{I^2}\)

Lời giải chi tiết :

Năng lượng từ trường trong ống dây: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}L{I^2} = \dfrac{1}{2}{.0,01.5^2} = 0,125J\)

Câu 23 :

Một hình vuông cạnh \(5cm\), đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B = {4.10^{ - 4}}T\). Từ thông qua hình vuông đó bằng \({10^{ - 6}}{\rm{W}}b\). Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến với hình vuông đó là:

  • A

    \(\alpha  = {0^0}\)

  • B

    \(\alpha  = {30^0}\)

  • C

    \(\alpha  = {60^0}\)

  • D

    \(\alpha  = {90^0}\)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính từ thông: \(\Phi  = BScos\alpha \) với \(\alpha  = (\overrightarrow n ,\overrightarrow B )\)

+ Sử dụng biểu thức tính diện tích hình vuông: \(S = {a^2}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có từ thông qua diện tích hình chữ nhật: \(\Phi  = BScos\alpha \)

+ Diện tích \(S\) của hình vuông: \(S = {0,05^2} = {2,5.10^{ - 3}}{m^2}\)

+ Từ thông qua hình vuông: \(\Phi  = {10^{ - 6}}{\rm{W}}b\)

\(\begin{array}{l} \to cos\alpha  = \dfrac{\Phi }{{BS}} = \dfrac{{{{10}^{ - 6}}}}{{{{4.10}^{ - 4}}{{.2,5.10}^{ - 3}}}} = 1\\ \to \alpha  = {0^0}\end{array}\)

Câu 24 :

Từ thông \(\Phi \) qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thời gian \(0,2{\rm{ }}\left( s \right)\) từ thông giảm từ \(1,2{\rm{ }}\left( {Wb} \right)\) xuống còn \(0,4{\rm{ }}\left( {Wb} \right)\). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng:

  • A

    .\(6{\rm{ }}\left( V \right)\)

  • B

    \(4{\rm{ }}\left( V \right)\)

  • C

    \(2{\rm{ }}\left( V \right)\)

  • D

    \(1{\rm{ }}\left( V \right)\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức \({e_c} = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right|\)

Lời giải chi tiết :

Ta có, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung:

\({e_c} = \left| {\dfrac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = \dfrac{{\left| {0,4 - 1,2} \right|}}{{0,2}} = 4V\)

Câu 25 :

Một ống dây điện có lõi sắt bằng vật liệu sắt từ có độ từ thẩm \(\mu  = {10^{  4}}\), cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 0,05T. Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây có giá trị:

  • A

    \({\rm{w}} = 0,1\left( {J/{m^3}} \right)\)

  • B

    \({\rm{w}} = 0,01\left( {J/{m^3}} \right)\)

  • C

    \({\rm{w}} = 0,0195\left( {J/{m^3}} \right)\)

  • D

    \({\rm{w}} = 0,0995\left( {J/{m^3}} \right)\)

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Sử dụng biểu thức tính hệ số tự cảm khi ống dây có lõi sắt: \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V\mu \)

+ Sử dụng biểu thức cảm ứng từ của dây điện có lõi sắt: \(B = 4\pi {.10^{ - 7}}ni\mu \)

+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng từ trường: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{i^2}\)

+ Vận dụng biểu thức xác định mật độ năng lượng từ trường: \({\rm{w}} = \frac{{\rm{W}}}{V}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Hệ số tự cảm: \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V\mu \)

+ Năng lượng từ trường của ống dây khi đó: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{i^2} = \frac{1}{2}(4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V\mu ){i^2}\)

+ Cảm ứng từ \(B = 4\pi {.10^{ - 7}}ni\mu  \to {\rm{W}} = \frac{{{B^2}}}{{8\pi {{.10}^{ - 7}}\mu }}V\)

+ Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây: \({\rm{w}} = \frac{{\rm{W}}}{V} = \frac{{{B^2}}}{{8\pi {{.10}^{ - 7}}\mu }} = \frac{{0,{{05}^2}}}{{8\pi {{.10}^{ - 7}}{{.10}^4}}} = 0,0995(J/{m^3})\)

Bài liên quan
close