Đề kiểm tra 15 phút chương 4: Từ trường - Đề số 1Đề bài
Câu 1 :
Từ trường là:
Câu 2 :
Biểu thức nào sau đây xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài đặt trong không khí:
Câu 3 :
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện được xác định bởi biểu thức:
Câu 4 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì
Câu 5 :
Chọn phương án đúng trong các phương án sau?
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 không đúng?
Câu 8 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Câu 9 :
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.
Câu 10 :
Hai thanh ray nằm ngang song song và cách nhau L = 10cm đặt trong từ trường đề \(\overrightarrow B \) thẳng đứng, B = 0,1T. Một thanh kim loại đặt trên ray vuông góc với ray. Nối ray với nguồn điện $E = 12V, r = 1\Omega$, điện trở của thanh kim loại và dây nối $R = 5\Omega$. Lực từ tác dụng lên thanh kim loại có giá trị:
Câu 11 :
Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau \(20 cm\) trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, cùng cường độ \({I_1} = {\rm{ }}{I_2} = {\rm{ }}9{\rm{ }}A\) chạy qua. Cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách hai dây như hình vẽ. Biết H cách đều 2 dây và \(MH = 30cm\).
Câu 12 :
Cho hệ 3 dòng điện song song như hình vẽ: Biết \({I_1} = {I_2} = 20A,{\rm{ }}{I_3} = 10A,{r_{12}} = 20cm\), I3 nằm trong mặt phẳng trung trực của I1 và I2 cách mặt phẳng chứa I1; I2 một khoảng là d. Lực tác dụng lên 1m chiều dài của I3 nếu d = 10cm có độ lớn bằng:
Lời giải và đáp án
Câu 1 :
Từ trường là:
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 2 :
Biểu thức nào sau đây xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài đặt trong không khí:
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 3 :
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: \(F = BIl\sin \alpha \)
Câu 4 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì
Đáp án : B Lời giải chi tiết :
A, C, D - đúng B - sai vì lực từ tác dụng lên mọi phần của đoạn dây
Câu 5 :
Chọn phương án đúng trong các phương án sau?
Đáp án : C 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 trái, 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 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 :
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 7 :
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 8 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Đáp án : C Lời giải chi tiết :
A, B, D - đúng C- sai vì: Xung quanh điện tích đứng yên chỉ tồn tại điện trường mà không tồn tại từ trường
Câu 9 :
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.
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 (\(\overrightarrow F \)) + Lực từ: $F = BIl\sin {90^0} = 0,5.2.0,05.1 = 0,05N$ + Trọng lực: \(P = mg = 0,005.10 = 0,05N\) \(\tan \alpha = \frac{F}{P} = 1 \to \alpha = {45^0}\)
Câu 10 :
Hai thanh ray nằm ngang song song và cách nhau L = 10cm đặt trong từ trường đề \(\overrightarrow B \) thẳng đứng, B = 0,1T. Một thanh kim loại đặt trên ray vuông góc với ray. Nối ray với nguồn điện $E = 12V, r = 1\Omega$, điện trở của thanh kim loại và dây nối $R = 5\Omega$. Lực từ tác dụng lên thanh kim loại có giá trị:
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Xác định các lực tác dụng lên dây dẫn + Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch + Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn: \(F = BIl{\rm{sin}}\alpha \) Lời giải chi tiết :
+ Theo định luật Ôm, ta có: \(I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{12}}{{5 + 1}} = 2A\) + Lực từ tác dụng lên thanh kim loại: \(F = BIl{\rm{sin}}{90^0} = 0,1.2.0,1.{\rm{sin}}{90^0} = 0,02N\)
Câu 11 :
Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau \(20 cm\) trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, cùng cường độ \({I_1} = {\rm{ }}{I_2} = {\rm{ }}9{\rm{ }}A\) chạy qua. Cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách hai dây như hình vẽ. Biết H cách đều 2 dây và \(MH = 30cm\).
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: \(B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}\) 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 ra tại B. Các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ $\mathop {{B_1}}\limits^ \to $ và \(\mathop {{B_2}}\limits^ \to \) có phương chiều như hình vẽ: Có độ lớn: \({B_1} = {\rm{ }}{B_2} = {\rm{ }}{2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{AM}}\) \(HM = 30cm, AB = 20cm\) \(AM = \sqrt {A{H^2} + H{M^2}} = \sqrt {{{10}^2} + {{30}^2}} = 10\sqrt {10} cm\) Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: \(\mathop B\limits^ \to = \mathop {{B_1}}\limits^ \to + \mathop {{B_2}}\limits^ \to \) có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn: \(\begin{array}{l}B = {B_1}cosa + {B_2}cosa = 2{B_1}cosa\\ = 2{B_1}\dfrac{{AH}}{{AM}} = {2.2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{AM}}.\dfrac{{AH}}{{AM}}\\ = {2.2.10^{ - 7}}\dfrac{{9.0,1}}{{{{\left( {0,1\sqrt {10} } \right)}^2}}} = {3,6.10^{ - 6}}T\end{array}\)
Câu 12 :
Cho hệ 3 dòng điện song song như hình vẽ: Biết \({I_1} = {I_2} = 20A,{\rm{ }}{I_3} = 10A,{r_{12}} = 20cm\), I3 nằm trong mặt phẳng trung trực của I1 và I2 cách mặt phẳng chứa I1; I2 một khoảng là d. Lực tác dụng lên 1m chiều dài của I3 nếu d = 10cm có độ lớn bằng:
Đáp án : A Phương pháp giải :
+ Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài dây: \(F = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}\) + Vận dụng quy tắc tổng hợp lực Lời giải chi tiết :
Ta có: + \({r_{13}} = {r_{23}} = \sqrt {{d^2} + {{\left( {\frac{{{r_{12}}}}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {{{10}^2} + {{\left( {\frac{{20}}{2}} \right)}^2}} = 10\sqrt 2 cm\) + \({F_{13}} = {F_{23}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_3}}}{{{r_{13}}}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{20.10}}{{0,1\sqrt 2 }} = 2\sqrt 2 {.10^{ - 4}}N\) + \(r_{12}^2 = r_{13}^2 + r_{23}^2 - 2{{\rm{r}}_{13}}{r_{23}}{\rm{cos}}\alpha \to {\rm{cos}}\alpha = \frac{{r_{13}^2 + r_{23}^2 - r_{12}^2}}{{2{{\rm{r}}_{13}}{r_{23}}}} = 0\) \( \to {F_{13}} \bot {F_{23}} \to {F_3} = \sqrt {F_{13}^2 + F_{23}^2} = {F_{13}}\sqrt 2 = \sqrt 2 .2\sqrt 2 {.10^{ - 4}} = {4.10^{ - 4}}N\) |