14 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bài tập từ trường

Câu 1:

Một khung dây tròn bán kính 30 cm gồm 10 vòng dây. Cường độ dòng điện qua khung là 0,3 A. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây?

A.6,28.10^-6T.

B.6,28.10⁶T.

C.3,14.10^-6T.

D.2.10^-6T.

Xem đáp án

Độ lớn cảm ứng từ tại tâm khung dây là:

\[B = 2\pi {.10^{ - 7}}\frac{{NI}}{R} = 2\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{10.0,3}}{{0,3}} \approx {6,28.10^{ - 6}}\,\,\left( T \right)\]

Đáp án cần chọn là: A

Câu 2:

Cho vòng dây tròn đặt trong từ trường $\overrightarrow B $có hướng như hình vẽ. Nếu tăng đều độ lớn của từ trường $\overrightarrow B $mà giữ nguyên hướng của nó thì dòng điện xuất hiện trong vòng dây tròn có

A.độ lớn bằng không.

B.độ lớn giảm dần.

C.chiều kim đồng hồ.

D.chiều ngược kim đồng hồ.

Xem đáp án

Từ hình vẽ ta thấy, $\overrightarrow B $hướng từ trong ra ngoài

Khi độ lớn của B tăng, từ trường do dòng điện cảm ứng trong khung dây sinh có tác dụng chống lại sự tăng

→ từ trường của dòng điện cảm ứng hướng từ ngoài vào trong

Áp dụng quy tắc nắm tay phải, dòng điện cảm ứng trong khung dây có chiều cùng chiều kim đồng hồ

Đáp án cần chọn là: C

Câu 3:

Một dây dẫn thẳng, dài đặt trong chân không mang cường độ dòng điện không đổi. Cảm ứng từ tài điểm M cách dây một khoảng r₁có độ lớn bằng B₁. Cảm ứng từ tại N cách dây một khoảng r₂có độ lớn bằng B₂. Cho biết \[2{B_2} = 3{B_1}\;\]và \[|{r_1} - {r_2}| = 3cm\]. Giá trị của r₁bằng

A.6 cm

B.2 cm

C.3 cm

D.9 cm

Xem đáp án

Có \[2{B_2} = 3{B_1} \Leftrightarrow 2.\frac{{{{2.10}^{ - 7}}.I}}{{{r_2}}} = 3.\frac{{{{2.10}^{ - 7}}.I}}{{{r_1}}} \Rightarrow 2{r_1} = 3{r_2}\,\,\left( 1 \right)\]

\[ \Rightarrow {r_1} >{r_2} \Rightarrow \left| {{r_1} - {r_2}} \right| = {r_1} - {r_2} \Rightarrow {r_1} - {r_2} = 3cm\,\,\left( 2 \right)\]

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: $\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2{r_1} = 3{r_2}}\\{{r_1} - {r_2} = 3cm}\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{r_1} = 9cm}\\{{r_2} = 6cm}\end{array}} \right.$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 4:

Cho mạch điện như hình vẽ, ống dây dài l = 25 cm và \[E = 3V;\;R = r = 3\Omega \;\](Bỏ qua điện trở của cuộn dây) chạy qua đặt trong không khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây là 6,28.10^-3T. Số vòng dây được quấn trên ống dây là

A.1250 vòng.

B.2500 vòng.

C.5000 vòng.

D.10000 vòng.

Xem đáp án

Cường độ dòng điện qua ống dây là:

\[I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{3}{{3 + 3}} = 0,5\,\,\left( A \right)\]

Cảm ứng từ trong lòng ống dây là:

\[\begin{array}{*{20}{l}}{B = 4\pi {{.10}^{ - 7}}\frac{N}{{\rm{l}}}.I \Rightarrow {{6,28.10}^{ - 3}} = 4\pi {{.10}^{ - 7}}\frac{N}{{0,25}}.0,5}\\{ \Rightarrow N = 2498,73 \approx 2500\,\,\left( {vong} \right)}\end{array}\]

Đáp án cần chọn là: B

Câu 5:

Nhận định nào sau đây không đúng về cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài?

A.phụ thuộc hình dạng dây dẫn.

B.phụ thuộc bản chất dây dẫn.

C.phụ thuộc môi trường xung quanh.

D.phụ thuộc độ lớn dòng điện.

Xem đáp án

Cảm ứng từ sinh ra bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không phụ thuộc vào bản chất dây dẫn

Đáp án cần chọn là: B

Câu 6:

Chọn câu đúng?

Đường sức từ của dòng điện gây ra bởi

A.dòng điện thẳng là những đường thẳng song song với dòng điện.

B.dòng điện tròn là những đường thẳng song song và cách đều nhau.

C.dòng điện tròn là những đường tròn.

D.dòng điện trong ống dây đi ra từ cực Bắc, và đi vào cực Nam của cuộn dây đó.

Xem đáp án

Áp dụng quy tắc nắm tay phải, ta có:

+ Cảm ứng từ của dòng điện thẳng là những đường tròn đồng tâm

+ Cảm ứng từ của dòng điện tròn là đường thẳng đi qua tâm, vuông góc với vòng dây

+ Cảm ứng từ trong ống dây là những đường thẳng song song cách đều nhau, đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam của ống dây

Đáp án cần chọn là: D

Câu 7:

Cho hai dòng điện I₁= I₂= 6A chạy trong hai dây dẫn dài, song song, cách nhau 30cm theo cùng một chiều (hình vẽ). Xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M nằm trong mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách hai dây lần lượt MO₁= 10cm, MO₂= 20cm.

A.6.10^-6T

B.6.10^-5T

C.18.10^-6T

D.1,8.10^-6T

Xem đáp án

Biểu diễn vec tơ cảm ứng từ tổng hợp tại M do hai dòng điện gây ra như hình vẽ.

Ta có: \[\overrightarrow {{B_M}} = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} \]

Vì \[\overrightarrow {{B_1}} ,\overrightarrow {{B_2}} \]song song và ngược chiều nhau nên

\[\;{B_M}\; = {\rm{ }}|{B_1}\;--{\rm{ }}{B_2}|\]

Mà \[{B_1} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}}}{{M{O_1}}} = {12.10^{ - 6}}T;{B_2} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_2}}}{{M{O_2}}} = {6.10^{ - 6}}T\]

Nên \[{B_M}\; = {\rm{ }}{6.10^{ - 6}}T\]

Đáp án cần chọn là: A

Câu 8:

Ba dây dẫn thẳng dài được đặt song song trong cùng mặt phẳng thẳng đứng như hình vẽ. Dây 1 và dây 3 được giữ cố định có dòng điện chạy xuống và I₁>I₃. Xác định chiều của dòng I₂nếu dây 2 bị dịch sang phải?

A.Hướng lên

B.Hướng xuống

C.Cùng chiều với I₁

D.Cùng chiều với I₃

Xem đáp án

Ta có:

\[{F_{12}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_1}{I_2}}}{a}\]

\[{F_{32}} = {2.10^{ - 7}}\frac{{{I_3}{I_2}}}{a}\]

Theo đầu bài ta có: \[{I_1} >{I_3} \to {F_{12}} >{F_{23}}\]

Muốn dây 2 dịch sang phải thì F₁₂phải hướng sang phải

=>F₁₂là lực đẩy =>I₁và I₂ngược chiều nhau

=>I₂hướng lên

Đáp án cần chọn là: A

Câu 9:

Một dây dẫn được uốn thành một khung dây có dạng hình tam giác vuông ABC như hình vẽ.

$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 $\overrightarrow B $song song với cạnh AC. C (ảnh 1)$

Đặt khung dây vào trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ $\overrightarrow B $song song với cạnh AC. Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ. Cho AB = 8 cm, AC = 6 cm, B = 5.10^-3T, I = 5 A. Lực từ tác dụng lên cạnh BC của khung dây có giá trị:

A.\[{F_{BC}} = {2,5.10^{ - 3}}N\]

B. \[{F_{BC}} = 0N\]

C. \[{F_{BC}} = {2.10^{ - 3}}N\]

D. \[{F_{BC}} = {1,5.10^{ - 3}}N\]

Xem đáp án

Lực từ tác dụng lên cạnh BC là \[\overrightarrow {{F_{BC}}} \]có điểm đặt tại trung điểm của BC, có phương vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây, hướng từ trong ra và có độ lớn:

\[{F_{BC}} = I.B.BC.sina = I.B.BC.\frac{{AB}}{{BC}} = {2.10^{ - 3}}N.\]

Chọn đáp án C

Câu 10:

Một hạt electron với vận tốc ban đầu bằng không, được tăng tốc qua một hiệu điện thế 400 V. Tiếp đó, nó được dẫn vào một miền từ trường với véctơ cảm ứng từ vuông góc với véctơ vận tốc của electron. Quỹ đạo của electron là một đường tròn bán kính R = 7 cm. Độ lớn cảm ứng từ là

A.0,96.10^-3T

B.1,02.10^-3T

C.1,12.10^-3T.

D.0,93.10^-3T

Xem đáp án

Độ biến thiên động năng bằng công ngoại lực

Vận tốc của electron thu được khi tăng tốc bằng hiệu điện thế U là :

\[\frac{1}{2}{m_e}{v^2} = |e|U \Rightarrow \frac{1}{2}{.9,1.10^{ - 31}}.{v^2} = {1,6.10^{ - 19}}.400 \Rightarrow v = {1,186.10^7}m/s\]

Khi electron đi vào từ trường đều, lực Lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm

\[|e|vB = \frac{{{m_e}{v^2}}}{r} \Rightarrow {1,6.10^{ - 19}}{.1,186.10^7}.B = \frac{{{{9,1.10}^{ - 31}}.{{({{1,186.10}^7})}^2}}}{{0,07}}\]

$ \Rightarrow B = {9,6.10^{ - 4}}\; = {\rm{ }}{0,96.10^{ - 3}}T$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 11:

Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron chuyển động trong từ trường đều:

A.Hình A

B.Hình B

C.Hình C

D.Hình D

Xem đáp án

* 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 90⁰nếu q >0 và ngược chiều với ngón cái choãi ra 90⁰nếu q < 0.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 12:

Một hạt proton chuyển động với vận tốc $\overrightarrow v $vào trong từ trường theo phương song song với đường sức từ thì:

A.động năng của proton tăng

B.vận tốc của proton tăng

C.hướng chuyển động của proton không đổi

D.tốc độ không đổi nhưng hướng chuyển động của proton thay đổi

Xem đáp án

Ta có: proton chuyển động theo phương song song với đường sức từ =>lực lorenxơ f = 0

=>Hạt proton không chịu tác dụng của lực lorenxơ =>vận tốc và hướng chuyển động của proton không thay đổi

Đáp án cần chọn là: C

Câu 13:

Sau khi được gia tốc bởi hiệu điện thế U=150V, người ta cho electron chuyển động song song với dây dẫn điện dài vô hạn, cường độ I=10A, cách dây dẫn 5mm. Xác định lực lorenxơ tác dụng lên electron. Biết e = -1,6.10^-19C, m = 9,1.10^-31kg.

A.5,03.10^-19N

B.6,97.10^-19N

C.2,32.10^-16N

D.4,65.10^-16N

Xem đáp án

+ Theo định lý động năng, ta có:

\[{{\rm{W}}_{{d_2}}} - {{\rm{W}}_{{d_1}}} = A = \left| q \right|U \leftrightarrow \frac{1}{2}m{v^2} - 0 = \left| q \right|U \to v = \sqrt {\frac{{2\left| q \right|U}}{m}} = {7,263.10^6}m/s\]

+ Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn gây ra tại vị trí electron bay vào chiều hướng từ trong ra ngoài, có độ lớn:

\[B = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{r} = {4.10^{ - 4}}(T)\]

+ Lực Lorenxơ tác dụng lên electron có:

- Điểm đặt: trên electron

- Phương vuông góc với dây dẫn

- Chiều: ra xa dây dẫn

- Độ lớn: \[f = \left| q \right|vB = {1,6.10^{ - 19}}{.7,263.10^6}{.4.10^{ - 4}} = {4,65.10^{ - 16}}N\]Đáp án cần chọn là: D

Câu 14:

Hỏi một hạt mang điện có thể chuyển động thẳng với vận tốc không đổi trong từ trường đều được không?

A.Có thể, nếu hạt chuyển động vuông góc với đường sức từ của từ trường đều

B.Không thể, vì nếu hạt chuyển động luôn chịu lực tác dụng vuông góc với vận tốc

C.Có thể, nếu hạt chuyển động dọc theo đường sức của từ trường đều

D.Có thể, nếu hạt chuyển động hợp với đường sức từ trường một góc không đổi

Xem đáp án

+ Nếu \[\vec v \bot \vec B\]

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{f_{max}} = |q|vB}\\{\overrightarrow f \bot \overrightarrow v }\\{f = {F_{ht}} \leftrightarrow |q|vB = m\frac{{{v^2}}}{R}}\end{array}} \right.$

=>quỹ đạo của q là một chuyển động tròn

+ Nếu \[\vec v//\vec B\]:

\[\vec f = \vec 0\]=>quỹ đạo của q là một đường thẳng

=>q có chuyển động là chuyển động thẳng đều

+ Nếu \[\left( {\vec v,\vec B} \right) = \alpha \]

=>quỹ đạo của q là một đường xoắn ốc bán kính: \[R = \frac{{{m_q}v\sin \alpha }}{{\left| q \right|B}}\]Đáp án cần chọn là: C