Trắc nghiệm Ôn tập chương 4 - Vật Lí 11Làm bài tập
Câu hỏi 1 :
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 của giáo viên lời giải hay : 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 hỏi 2 :
Tính chất cơ bản của từ trường là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : 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 hỏi 3 :
Từ phổ là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A Lời giải chi tiết :
Từ phổ là hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường.
Câu hỏi 4 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Đáp án của giáo viên lời giải hay : B Lời giải chi tiết :
Ta có các tính chất của đường sức từ là: - Qua bất kỳ điểm nào trong từ trường ta cũng có thể vẽ được một đường sức từ. - Qua một điểm trong từ trường ta chỉ có thể vẽ được một đường sức từ, tức là các đường sức từ không cắt nhau. - Đường sức mau ở nơi có cảm ứng từ lớn, đường sức thưa ở nơi có cảm ứng từ nhỏ. - Các đường sức từ là những đường cong kín. => A, C, D – đúng B – sai vì đường sức từ là những đường con kín
Câu hỏi 5 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng? Từ trường đều là từ trường có:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : C Lời giải chi tiết :
Từ trường đều là từ trường có các đường sức song song và cách đều nhau, cảm ứng từ tại mọi nơi đều bằng nhau. => A, B, D - đúng
Câu hỏi 6 :
Phát biểu nào dưới đây là đúng? Cho một đoạn dây dẫn mang dòng điện I đặt song song với đường sức từ, chiều của dòng điện ngược chiều với chiều của đường sức từ.
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính lực từ \(F = BIl\sin \alpha \) Lời giải chi tiết :
Áp dụng công thức \(F = BIl\sin \alpha \) ta thấy khi dây dẫn song song với các đường cảm ứng từ thì \(\alpha = 0 \to \sin \alpha = 0 \to F = 0\) => nên khi tăng cường độ dòng điện thì lực từ vẫn bằng không.
Câu hỏi 7 :
Một đoạn dây dẫn dài $5{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ $0,75{\rm{ }}\left( A \right)$. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là ${3.10^{ - 2}}\left( N \right)$. Cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : B Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính lực từ : \(F = BIl\sin \alpha \) với \(\alpha = \left( {\overrightarrow B ,l} \right)\) Lời giải chi tiết :
Áp dụng công thức \(F = BIl\sin \alpha \) Với \(\left\{ \begin{array}{l}\alpha = {90^0}\\l = 5cm = 0,05m\\I = 0,75A\\F = {3.10^{ - 2}}N\end{array} \right.\) Ta suy ra : Cảm ứng từ của từ trường đó : \(B = \dfrac{F}{{Il\sin \alpha }} = \dfrac{{{{3.10}^{ - 2}}}}{{0,75.0,05.\sin {{90}^0}}} = 0,8T\)
Câu hỏi 8 :
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 của giáo viên lời giải hay : B Lời giải chi tiết :
Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì lực từ tác dụng lên mọi phần của đoạn dây.
Câu hỏi 9 :
Một đoạn dây dẫn thẳng $MN$ dài $6{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ có dòng điện $I{\rm{ }} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$ đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $B = 0,5\left( T \right)$. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn $F = 7,{5.10^{ - 2}}\left( N \right)$. Góc \(\alpha \) hợp bởi dây $MN$ và đường cảm ứng từ là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : B Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính lực từ : \(F = BIl\sin \alpha \) với \(\alpha = \left( {\overrightarrow B ,l} \right)\) Lời giải chi tiết :
Áp dụng công thức \(F = BIl\sin \alpha \) Với \(\left\{ \begin{array}{l}l = 6cm = 0,06m\\I = 5A\\B = 0,5T\\F = 7,{5.10^{ - 2}}N\end{array} \right.\) Ta suy ra : \(\begin{array}{l}\sin \alpha = \dfrac{F}{{BIl}} = \dfrac{{7,{{5.10}^{ - 2}}}}{{0,5.5.0,06}} = 0,5\\ \to \alpha = {30^0}\end{array}\)
Câu hỏi 10 :
Hai điểm $M$ và $N$ gần một dòng điện thẳng dài. Khoảng cách từ $M$ đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ $N$ đến dòng điện. Độ lớn của cảm ứng từ tại $M$ và $N$ là ${B_M}$ và ${B_N}$ thì :
Đáp án của giáo viên lời giải hay : 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ => Cảm ứng từ tại $M$ và $N$ là: \(\left\{ \begin{array}{l}{B_M} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{{{r_M}}}\\{B_N} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{{{r_N}}}\end{array} \right.\) Theo đầu bài, ta có : \({r_M} = 2{r_N}\) \( \to \dfrac{{{B_M}}}{{{B_N}}} = \dfrac{{{r_N}}}{{{r_M}}} = \dfrac{1}{2}\)
Câu hỏi 11 :
Dòng điện $I = 1\left( A \right)$ chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm $M$ cách dây dẫn $10{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ có độ lớn là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ Thay \(\left\{ \begin{array}{l}I = 1A\\r = 10cm = 0,1m\end{array} \right.\) ta được: \(B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{1}{{0,1}} = {2.10^{ - 6}}T\)
Câu hỏi 12 :
Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ $5{\rm{ }}\left( A \right)$ cảm ứng từ đo được là $31,{4.10^{ - 6}}\left( T \right)$. Đường kính của dòng điện đó là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : B Phương pháp giải :
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây tròn bán kính $R$ là $B = 2.\pi {.10^{ - 7}}\dfrac{I}{R}$ Lời giải chi tiết :
Ta có cảm ứng từ tại tâm của khung dây tròn bán kính $R$ là : $B = 2.\pi {.10^{ - 7}}\dfrac{I}{R}$ Thay \(\left\{ \begin{array}{l}I = 5A\\B = 31,{4.10^{ - 6}}T\end{array} \right.\) ta suy ra : \(R = \dfrac{{2\pi {{.10}^{ - 7}}.I}}{B} = \dfrac{{2\pi {{.10}^{ - 7}}.5}}{{31,{{4.10}^{ - 6}}}} = 0,1m = 10cm\) => Đường kính của dòng điện đó là : \(d = 2R = 2.10 = 20cm\)
Câu hỏi 13 :
Một dòng điện có cường độ $I{\rm{ }} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$ chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm $M$ có độ lớn $B{\rm{ }} = {\rm{ }}{4.10^{ - 5}}\left( T \right)$. Điểm $M$ cách dây một khoảng:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : D 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ Thay \(\left\{ \begin{array}{l}I = 5A\\B = {4.10^{ - 5}}T\end{array} \right.\) Ta suy ra: \(r = \dfrac{{{{2.10}^{ - 7}}I}}{B} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 7}}.5}}{{{{4.10}^{ - 5}}}} = 0,025m = 2,5cm\)
Câu hỏi 14 :
Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài. Tại điểm $A$ cách dây $10{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ cảm ứng từ do dòng điện gây ra có độ lớn ${2.10^{ - 5}}\left( T \right)$. Cường độ dòng điện chạy trên dây là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ Thay \(\left\{ \begin{array}{l}r = 10cm = 0,1m\\B = {2.10^{ - 5}}T\end{array} \right.\) Ta suy ra: \(I = \dfrac{{B.r}}{{{{2.10}^{ - 7}}}} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 5}}.0,1}}{{{{2.10}^{ - 7}}}} = 10A\)
Câu hỏi 15 :
Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau $32{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ trong không khí, cường độ dòng điện chạy trên dây $1$ là ${I_1} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$, cường độ dòng điện chạy trên dây $2$ là ${I_2}$. Điểm $M$ nằm trong mặt phẳng $2$ dòng điện, ngoài khoảng $2$ dòng điện và cách dòng ${I_2}$ một đoạn $8{\rm{ }}\left( {cm} \right)$. Để cảm ứng từ tại $M$ bằng không thì dòng điện ${I_2}$ có :
Đáp án của giáo viên lời giải hay : D 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ + Vận dụng nguyên lí chồng chất từ trường: \(\overrightarrow {{B_M}} = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} + ... + \overrightarrow {{B_n}} \) Lời giải chi tiết :
Ta có: - Cảm ứng từ do dòng điện ${I_1}$ gây ra tại điểm $M$ có độ lớn ${B_1} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}}$ - Cảm ứng từ do dòng điện ${I_2}$ gây ra tại điểm $M$ có độ lớn ${B_2} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}}$ - Để cảm ứng từ tại $M$ là $B{\rm{ }} = {\rm{ }}0$ thì hai vectơ ${\overrightarrow B _1}$ và ${\overrightarrow B _2}$ phải cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn. \(\begin{array}{l}{B_1} = {B_2} \leftrightarrow {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}}\\ \to {I_2} = {I_1}\dfrac{{{r_2}}}{{{r_1}}} = 5.\dfrac{8}{{32 + 8}} = 1A\end{array}\) Để cảm ứng từ tại $M$ bằng không thì dòng điện ${I_2} = 1A$ và ngược chiều với ${I_1}$
Câu hỏi 16 :
Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau $32{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ trong không khí, dòng điện chạy trên dây $1$ là ${I_1} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$, dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1. Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : B 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 : $B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}$ + Vận dụng nguyên lí chồng chất từ trường: \(\overrightarrow {{B_M}} = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} + ... + \overrightarrow {{B_n}} \) Lời giải chi tiết :
- Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây có ${r_1} = {\rm{ }}{r_2} = {\rm{ }}16{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ - Cảm ứng từ do dòng điện ${I_1}$ gây ra tại điểm $M$ có độ lớn ${B_1} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{{r_1}}} = {\rm{ }}6,{25.10^{ - 6}}\left( T \right)$ - Cảm ứng từ do dòng điện I2 gây ra tại điểm M có độ lớn ${B_2} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_2}}}{{{r_2}}} = {\rm{ }}1,{25.10^{ - 6}}\left( T \right)$ - Theo nguyên lí chồng chất từ trường, cảm ứng từ tại $M$ là $\overrightarrow B = {\overrightarrow B _1} + {\overrightarrow B _2}$, do $M$ nằm trong khoảng giữa hai dòng điện ngược chiều nên hai vectơ ${\overrightarrow B _1}$và ${\overrightarrow B _2}$cùng hướng
Ta suy ra: $B{\rm{ }} = {\rm{ }}{B_1} + {\rm{ }}{B_2} = {\rm{ }}7,{5.10^{ - 6}}\left( T \right)$
Câu hỏi 17 :
Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : C Lời giải chi tiết :
* Dây dẫn mang dòng điện tương tác với: - Các điện tích chuyển động - Nam châm đứng yên - Nam châm chuyển động * Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với các điện tích đứng yên
Câu hỏi 18 :
Một đoạn 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 của giáo viên lời giải hay : D Phương pháp giải :
Vận dụng quy tắc bàn tay trái : * Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng 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 :
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta được lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có phương nằm ngang hướng từ phải sang trái.
Câu hỏi 19 :
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Đáp án của giáo viên lời giải hay : 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 hỏi 20 :
Một dây dẫn thẳng có dòng điện I đặt trong vùng không gian có từ trường đều như hình vẽ. Lực từ tác dụng lên dây có :
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A Phương pháp giải :
Áp dụng quy tắc bàn tay trái : * 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 :
Áp dụng quy tắc bàn tay trái : * 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 có lực từ có phương ngang và hướng sang trái
Câu hỏi 21 :
Hai dây dẫn thẳng, dài song song và cách nhau $10{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ trong chân không, dòng điện trong hai dây cùng chiều có cường độ ${I_1} = {\rm{ }}2{\rm{ }}\left( A \right)$ và ${I_2} = {\rm{ }}5{\rm{ }}\left( A \right)$. Lực từ tác dụng lên $20{\rm{ }}\left( {cm} \right)$ chiều dài của mỗi dây là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A Phương pháp giải :
+ Vận dụng đặc điểm tương tác lực giữa hai dòng điện thẳng dài, song song: - Hai dòng điện cùng chiều: hút nhau - Hai dòng điện ngược chiều: đẩy nhau + Sử dụng biểu thức tính lực tương tác giữa hai dòng điện song song: \(F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}l\) Lời giải chi tiết :
Ta có: + Hai dòng điện cùng chiều nên hút nhau + Áp dụng công thức: $F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}l = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{2.5}}{{0,1}}.0,2 = {4.10^{ - 6}}N$
Câu hỏi 22 :
Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ $1{\rm{ }}\left( A \right)$. Lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của mỗi dây có độ lớn là ${10^{ - 6}}\left( N \right)$. Khoảng cách giữa hai dây đó là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : D Phương pháp giải :
Sử dụng biểu thức tính lực tương tác giữa hai dòng điện song song: \(F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}l\) Lời giải chi tiết :
Áp dụng công thức $F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}$ Với \(\left\{ \begin{array}{l}{I_1} = {\rm{ }}{I_2} = {\rm{ }}1{\rm{ }}\left( A \right)\\F = {10^{ - 6}}N\end{array} \right.\) Ta suy ra: \(r = \dfrac{{{{2.10}^{ - 7}}{I_1}{I_2}}}{F} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 7}}.1.1}}{{{{10}^{ - 6}}}} = 0,2m = 20cm\)
Câu hỏi 23 :
Hai dây dẫn thẳng song song mang dòng điện \({I_1}\) và \({I_2}\) đặt cách nhau một khoảng $r$ trong không khí. Trên mỗi đơn vị dài của mỗi dây chịu tác dụng của lực từ có độ lớn là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : C Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính lực tương tác giữa hai dòng điện song song: \(F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}l\) Lời giải chi tiết :
Lực tương tác giữa hai dòng điện song song: \(F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}l\) => Trên mỗi đơn vị chiều dài mỗi dây chịu tác dụng của lực từ có độ lớn là: \(F' = \dfrac{F}{l} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)
Câu hỏi 24 :
Dòng điện cường độ $5A$ chạy qua khung dây dẫn tam giác vuông $MNP$ theo chiều $MNPM$ như hình vẽ. $MN = 50cm$, $NP = 120cm$. Từ trường đều $B = 0,01T$ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Lực từ tác dụng lên cạnh $MP$ của khung dây có giá trị?
Đáp án của giáo viên lời giải hay : C Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn: \(F = BIl{\rm{sin}}\alpha \) Lời giải chi tiết :
Ta có: Lực từ tác dụng lên đoạn dây MP:
\({F_{MP}} = BIl{\rm{sin}}\alpha = B.I.MP.{\rm{sin9}}{{\rm{0}}^0}\) \(MP = \sqrt {M{N^2} + N{P^2}} = \sqrt {{{50}^2} + {{120}^2}} = 130cm = 1,3m\) \( \to {F_{MP}} = 0,01.5.1,3.{\rm{sin9}}{{\rm{0}}^0} = 0,065N\)
Câu hỏi 25 :
Dòng điện $3A$ chạy qua đoạn dây dẫn dài $10m$ đặt trong từ trường đều có $B = {3.10^{ - 2}}T$. Lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn hợp với các đường sức từ một góc ${15^0}$ là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : D Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn: \(F = BIl{\rm{sin}}\alpha \) Lời giải chi tiết :
Lực từ tác dụng lên dây dẫn là: \(F = BIl\sin {15^0} = {3.10^{ - 2}}.3.10.sin{15^0} = 0,233N\)
Câu hỏi 26 :
Treo dây $MN = 10cm$, khối lượng $15g$ bằng hai dây không giãn khối lượng không đáng kể. Độ lớn cảm ứng từ $0,4T$ 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 $g{\rm{ }} = {\rm{ }}10m/{s^2}$.
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A 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: \(F = BIl{\rm{sin}}\alpha \) + Vận dụng hệ thức lượng giác Lời giải chi tiết :
Ta có: Dây dẫn chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực (\(\overrightarrow P \)), lực từ (\(\overrightarrow F \))
+ Lực từ: \(F = BIl\sin {90^0} = 0,4.2.0,1.1 = 0,08N\) + Trọng lực: \(P = mg = 0,015.10 = 0,15N\) \(\tan \alpha = \dfrac{F}{P} = \dfrac{{0,08}}{{0,15}} = \dfrac{8}{{15}} \to \alpha = 28,{07^0}\)
Câu hỏi 27 :
Cho một khung dây hình chữ nhật $ABCD$ có $AB = 5cm;{\rm{ }}BC = 10cm$ , có dòng điện $I = 5A$ chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây và hướng từ ngoài vào trong như hình vẽ. Biết $B = 0,02T$. Độ lớn lực từ do từ trường đều tác dụng lên cạnh $AB$ và $CD$ của khung dây là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : C Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính tính lực từ: $F = BIlsin\alpha $ Lời giải chi tiết :
Các lực từ tác dụng lên từng cạnh $AB,{\rm{ }}CD$ của khung dây có điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh, có phương nằm trong mặt phẵng chứa khung dây và vuông góc với từng cạnh, có chiều như hình vẽ và có độ lớn: ${F_{AB}} = {F_{CD}} = B.I.AB{\rm{ }} = 0,02.5.0,05 = {5.10^{ - 3}}N$
Câu hỏi 28 :
Một dây dẫn được uốn thành một khung dây có dạng hình tam giác vuông $ABC$ như hình vẽ.
Đặt khung dây vào trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ \(\mathop B\limits^ \to \) song song với cạnh $AC$. Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ. Cho $AB = 4cm,{\rm{ }}AC = 3cm$, $B = {2.10^{ - 3}}T,{\rm{ }}I = 5{\rm{ }}A$ . Lực từ tác dụng lên cạnh $AB$ của khung dây có giá trị:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : C Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính tính lực từ: $F = BIlsin\alpha $ Lời giải chi tiết :
Lực từ tác dụng lên cạnh AB là \(\mathop {{F_{AB}}}\limits^ \to \) có điểm đặt tại trung điểm của $AB$, có phương vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây, hướng từ ngoài vào và có độ lớn: ${F_{AB}} = B.I.AB = {2.10^{ - 3}}.5.0,04 = {4.10^{ - 4}}N$
Câu hỏi 29 :
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 của giáo viên lời giải hay : 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 \(f\) cùng chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q > 0 và ngược chiều với ngón cái choãi ra 900 nếu q < 0.
Câu hỏi 30 :
Một electron bay vào trong từ trường đều với vận tốc ${3.10^6}m/s$ vuông góc với từ trường có độ lớn $0,25T$. Độ lớn của lực lorenxơ có giá trị là bao nhiêu? Biết $e{\rm{ }} = {\rm{ }} - 1,{6.10^{ - 19}}C$
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức xác định lực lorenxơ: \(f = \left| q \right|vB\sin \alpha \) Lời giải chi tiết :
Ta có: \(f = \left| e \right|vB\sin {90^0} = 1,{6.10^{ - 19}}{.3.10^6}.0,25 = 1,{2.10^{ - 13}}N\)
Câu hỏi 31 :
Electron khối lượng $9,{1.10^{ - 31}}kg$, chuyển động với vận tốc ${2.10^7}m/s$ vuông góc trong từ trường đều. Quỹ đạo của electron là đường tròn đường kính $20mm$. Độ lớn cảm ứng từ có giá trị là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : B Phương pháp giải :
+ Vận dụng biểu thức xác định lực lorenxơ: \(f = \left| q \right|vB\sin \alpha \) + Vận dụng biểu thức tính lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m\dfrac{{{v^2}}}{R}\) + Khi electron chuyển động vuông góc trong từ trường đều, lúc này lực lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm Lời giải chi tiết :
Ta có: \(\overrightarrow v \bot \overrightarrow B \), lực lorenxơ đóng vai trò là lực hướng tâm: Bán kính quỹ đạo của electron \(R = \dfrac{{20}}{2} = 10mm\) \(f = {F_{ht}} \leftrightarrow \left| q \right|vB = m\dfrac{{{v^2}}}{R} \to B = \dfrac{{m\dfrac{v}{R}}}{{\left| e \right|}} = \dfrac{{9,{{1.10}^{ - 31}}\dfrac{{{{2.10}^7}}}{{{{10.10}^{ - 3}}}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 0,0114(T)\)
Câu hỏi 32 :
Một hạt mang điện tích ${10^{ - 6}}C$, khối lượng ${10^{ - 4}}g$ chuyển động vuông góc từ trường đều cảm ứng từ $B{\rm{ }} = {\rm{ }}0,2T$. Chu kì chuyển động của điện tích trên là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : D Phương pháp giải :
+ Vận dụng biểu thức xác định lực lorenxơ: \(f = \left| q \right|vB\sin \alpha \) + Vận dụng biểu thức tính lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m\dfrac{{{v^2}}}{R}\) + Khi electron chuyển động vuông góc trong từ trường đều, lúc này lực lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm + Áp dụng biểu thức mối liên hệ giữa tốc độ góc và vận tốc: \(v = R\omega \) + Áp dụng biểu thức mối liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc: \(T = \dfrac{{2\pi }}{\omega }\) Lời giải chi tiết :
Ta có: \(\overrightarrow v \bot \overrightarrow B \), lực lorenxơ đóng vai trò là lực hướng tâm \(\begin{array}{l}f = {F_{ht}} \leftrightarrow \left| q \right|vB = m\dfrac{{{v^2}}}{R} \to R = \dfrac{{mv}}{{\left| q \right|B}} = \dfrac{{m.R.\omega }}{{\left| q \right|B}} \to \omega = \dfrac{{\left| q \right|B}}{m} = \dfrac{{{{10}^{ - 6}}.0,2}}{{{{10}^{ - 4}}{{.10}^{ - 3}}}} = 2\\ \to T = \dfrac{{2\pi }}{\omega } = \dfrac{{2\pi }}{2} = \pi (s)\end{array}\)
Câu hỏi 33 :
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 ${I_1} = {\rm{ }}15{\rm{ }}A$; ${I_2} = {\rm{ }}10{\rm{ }}A$; ${I_3} = {\rm{ }}4{\rm{ }}A$; $a{\rm{ }} = {\rm{ }}15{\rm{ }}cm$; $b{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}cm$; $AB{\rm{ }} = {\rm{ }}15{\rm{ }}cm$; $BC{\rm{ }} = {\rm{ }}20{\rm{ }}cm$. 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 của giáo viên lời giải hay : A Phương pháp giải :
+ Vận dụng biểu thức tính tính lực từ gây ra bởi dòng điện thẳng dài: \(F = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_2}}}{r}\) + Vận dụng biểu thức tính tính lực từ: $F = BIlsin\alpha $ Lời giải chi tiết :
Dòng ${I_1}$ 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: ${B_1} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}}}{{a + AB}}$; từ trường của dòng ${I_1}$ tác dụng lên cạnh $BC$ lực từ đặt tại trung điểm của cạnh $BC$, có phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ, vuông góc với $BC$ và hướng từ $A$ đến $B$ , có độ lớn: \({F_1} = {B_1}.{I_3}.BC.sin{90^0} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}.{I_3}.BC}}{{a + AB}} = {8.10^{ - 6}}N.\) Lập luận tương tự ta thấy từ trường của dòng ${I_2}$ tác dụng lên cạnh $BC$ lực từ có cùng điểm đặt, cùng phương, cùng chiều với và có độ lớn: ${F_2} = {\rm{ }}{2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_2}.{I_3}.BC}}{b} = 1,{6.10^{ - 5}}N.$ Lực từ tổng hợp do từ trường của hai dòng ${I_1}$ và ${I_2}$ tác dụng lên cạnh $BC$ của khung dây là \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \) cùng phương cùng chiều với \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) và có độ lớn: $F = {F_1} + {F_2} = 2,{4.10^{ - 5}}N$
Câu hỏi 34 :
Một dây đồng có đường kính 2mm dùng để cuốn một ống dây thẳng dài có chiều dài 50cm, đường kính 10cm sao cho các vòng dây được cuốn sát nhau và bỏ qua độ dày của vỏ bọc sợi dây. Biết điện trở suất của đồng là 1,7.10-8Ω.m. Nối hai đầu ống dây vào nguồn điện có hiệu điện thế U thì cảm ứng từ bên trong ống dây là 12,56.10-3(T). Giá trị của hiệu điện thế U là:
Đáp án của giáo viên lời giải hay : A Phương pháp giải :
Công thức tính cảm ứng từ của ống dây Lời giải chi tiết :
Số vòng dây của ống dây là N = 500/2 = 250 vòng Chiều dài của dây đồng l = 2πRo.N Điện trở của ống dây \(R = {{\rho \ell } \over S} = {{\rho 2\pi {R_o}N} \over {\pi {{{d^2}} \over 4}}} = {{8\rho {R_o}N} \over {{d^2}}}\) Cảm ứng từ bên trong lòng ống dây \(\eqalign{ Thay số vào ta được U = 8,5 V
|
