Trắc nghiệm Vật lý 12 Cánh diều Chủ đề 3: Từ trường có đáp án
-
110 lượt thi
-
60 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
A. Đúng. Theo định nghĩa, điện trường được tạo ra bởi điện tích đứng yên.
B. Đúng. Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực lên điện tích được đặt trong nó.
C. Đúng. Theo định nghĩa, từ trường được gây ra bởi dòng điện (luồng điện tích).
D. Sai. Theo công thức (3.2), khi dòng điện và cảm ứng từ cùng phương thì lực do từ trường tác dụng lên dòng điện bằng không.
Đáp án: D.
Câu 2:
a) Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có một lực tác dụng vào cân theo chiều thẳng đứng lên trên.
a) Đúng. Số chỉ của cân giảm, chứng tỏ đã có một lực tác dụng vào cân theo chiều hướng lên.
Câu 3:
b) Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ tác dụng lên đoạn dây và có chiều hướng lên.
b) Sai. Do lực tác dụng vào cân hướng lên nên theo định luật thứ ba của Newton, lực tác dụng lên đoạn dây hướng xuống.
Câu 4:
c) Dòng điện trong dây có chiều từ trái sang phải.
C. Sai. Theo quy tắc bàn tay trái, chiều dòng điện trong dây dẫn hướng từ phải sang trái.
Câu 5:
d) Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm là 0,16 T.
D. Đúng. Vì dòng điện vuông góc với từ trường nên, theo công thức (3.1), độ lớn càm ứng từ giữa các cực nam châm là \(B = \frac{F}{{Il}} = \frac{{mg}}{{Il}}\)
Thay số: \(m = 500,68\;{\rm{g}} - 500,12\;{\rm{g}} = 0,56\;{\rm{g}} = 0,56 \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{kg}}\);
\(g = 9,80\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2};I = 0,34\;{\rm{A}};l = 0,10\;{\rm{m}}\)
ta được: \(B = 0,16\;{\rm{T}}.\)
Câu 6:
Một dây dẫn thẳng, cứng, dài l = 0,10 m, có khối lượng m = 0,025kg được giữ nằm yên theo phương ngang trong một từ trường có độ lớn cảm ứng từ là B = 0,5 T và có hướng nằm ngang, vuông góc với dây dẫn. Lấy \(g = 9,8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}.\) Cường độ dòng điện chạy trong dây là bao nhiêu ampe để khi dây được thả ra thì nó vẫn nằm yên (kết quả được lấy đến một chữ số thập phân)?
Giải
Để dây vẫn nằm yên thì lực từ tác dụng lên dây phải có độ lớn bằng trọng lượng của dây, tức là:
hay: \(I = \frac{{mg}}{{Bl}}.\)
Thay các giá trị đã cho: \(m = 0,025\;{\rm{kg}};g = 9,8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2};B = 0,5\;{\rm{T}};l = 0,10\;{\rm{m}}\), ta được: \(I = 4,9\;{\rm{A}}.\)
Đáp án: \(I = 4,9\;{\rm{A}}.\)
Câu 7:
Giải
A. Sai. Khi đưa cực bắc của thanh nam châm lại gần đầu 1 của ống dây, dòng điện cảm ứng trong ống dây phải có chiều sao cho đầu 1 của ống dây là cực bắc và nó phải đẩy cực bắc của thanh nam châm.
B. Đúng. Khi đưa cực bắc của thanh nam châm lại gần đầu 1 của ống dây, dòng điện cảm ứng trong ống dây có chiều sao cho đầu 1 của ống dây là cực bắc và nó đẩy cực bắc của thanh nam châm.
C. Sai. Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực bắc của ống dây và hút cực nam của thanh nam châm.
D. Sai. Khi đưa cực bắc của thanh nam châm lại gần đầu 1 của ống dây, dòng điện cảm ứng trong ống dây phải có chiều sao cho đầu 1 của ống dây là cực bắc.
Đáp án: B.
Câu 8:
a) Mỗi khi từ thông qua mặt giới hạn bởi mạch điện kín biến thiên theo thời gian thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.
a) Đúng. Đây là kết luận về hiện tượng cảm ứng điện từ.
Câu 9:
b) Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch kín đó.
b) Đúng. Đây là nội dung của định luật Faraday về cảm ứng điện từ.
Câu 10:
c) Độ lớn của từ thông qua một mạch kín càng lớn thì suất điện động cảm ứng trong mạch kín đó càng lớn.
c) Sai. Nếu từ thông qua mạch kín lớn nhưng từ thông biến đổi với tốc độ nhỏ thì suất điện động cảm ứng sẽ nhỏ.
Câu 11:
d) Dịch chuyển thanh nam châm lại gần một đầu ống dây thì đầu đó sẽ hút thanh nam châm vì khi đó, ống dây là một nam châm điện.
d) Sai. Khi đưa nam châm lại gần ống dây, độ lớn của từ thông qua ống dây tăng và từ trường của dòng điện cảm ứng trong ống dây ngược chiều với từ trường của nam châm. Khi đó, từ truờng của dòng điện cảm ứng ngăn cản nam châm lại gần nó. Tức là ống dây sẽ đẩy nam châm.
Câu 12:
Một vòng dây dẫn phẳng có diện tích \(S = 160\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\) được đặt vuông góc với cảm ứng từ trong một từ trường đồng nhất nhưng có độ lớn tăng đều với tốc độ \(0,020\;{\rm{T}}/{\rm{s}}\) (Hình 3.3).
a) Tìm độ lớn suất điện động càm ứng trong vòng dây.
b) Biết tổng điện trở của mạch là \(5,0\Omega \), tính cường độ của dòng điện cảm ứng trong vòng dây.
Giải
a) Theo đề bài, diện tích vòng dây không đổi, từ thông biến thiên là do cảm ứng từ biến thiên. Sử dụng công thức (3.4), độ lớn của suất điện động cảm ứng là
\({e_{\rm{C}}} = \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = S\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}\)
Thay các giá trị đã cho: \(S = 0,015\;{{\rm{m}}^2};\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 0,020\;{\rm{T}}/{\rm{s}}\), ta được \({e_{\rm{C}}} = 0,32{\rm{mV}}.\)
b) Cường độ của dòng điện cảm ứng là \({I_{\rm{C}}} = \frac{{{e_{\rm{C}}}}}{R}.\)
Thay các giá trị đã cho: \({e_{\rm{C}}} = 0,32{\rm{mV}};R = 5,0\Omega \), ta được \({I_{\rm{C}}} = 0,064\;{\rm{mA}}.\)
Đáp án: a) \({e_{\rm{C}}} = 0,32{\rm{mV}}\); b) \({I_{\rm{C}}} = 0,064\;{\rm{mA}}.\)
Câu 13:
Một mặt có diện tích \(S = 4,0{\rm{d}}{{\rm{m}}^2}\) được đặt trong từ truờng đều và tạo với cảm ứng từ góc (Hình 3.4). Từ thông qua mặt S là \(\Phi = 12{\rm{mWb}}.\) Độ lớn của cảm ứng từ là bao nhiêu tesla (kết quả được viết đến hai chữ số thập phân)?
Giải
Sử dụng công thức (3.3), độ lớn của cảm ứng từ là \(B = \frac{\Phi }{{S\cos \alpha }}\)
Thay các giá trị đã cho:
ta được \(B = 0,35\;{\rm{T}}.\)
Đáp án: \(B = 0,35\;{\rm{T}}.\)
Câu 14:
Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều là
\(u = 311\cos 100\pi t(\;{\rm{V}})\)
Giá trị hiệu dụng của điện áp đó là
Giải
A. Sai. Giá trị hiệu dụng không thể bằng giá trị cực đại.
B. Đúng. Theo công thức (3.9), ta có giá trị hiệu dụng là 220 V.
C. Sai.
D. Sai.
Đáp án: B.
Câu 15:
a) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là \(0,34\;{\rm{A}}.\)
a) Đúng. Điện áp hiệu dụng để đèn sáng bình thường là \(U = 220\;{\rm{V}}.\)
Sử dụng công thức (3.12) và (3.13), ta có \(I = 0,34\;{\rm{A}}\)
Câu 16:
b) Số đo cường độ dòng điện của ampe kế mắc nối tiếp với đèn là \(0,48\;{\rm{A}}.\)
b) Sai. Đồng hồ đo giá trị hiệu dụng. Trong trường hợp này, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều là \(I = 0,34\;{\rm{A}}.\)
Câu 17:
c) Trong một giờ, đèn tiêu thụ năng lượng điện là 75 W.h.
c) Đúng. Năng lượng điện tiêu thụ là tích của công suất điện với thời gian tiêu thụ điện. Trong trường hợp này, năng lượng điện tiêu thụ là 75 W.h.
Câu 18:
d) Điện trở của đèn là \(458\Omega .\)
d) Sai. Điện trờ của đèn khoảng \(645\Omega .\)
Câu 19:
Công suất \(4,4\;{\rm{kW}}\) được truyền đến nơi tiêu thụ bằng đường dây có điện trờ \(5\Omega .\) Tính năng lượng điện hao phí trên đường dây khi điện áp ở đầu đường dây truyền đi là
a) \(220\;{\rm{V}}.\)
b) \(220{\rm{kV}}.\)
Giải
a) Theo công thức (3.14), công suất hao phí là \({\mathcal{P}_{{\rm{hp}}}} = r{I^2} = r{\left( {\frac{{{\mathcal{P}_{{\rm{phat }}}}}}{U}} \right)^2}\)
Thay các giá trị đã cho: \({\mathcal{P}_{{\rm{ phat }}}} = 4,4\;{\rm{kW}};U = 220\;{\rm{V}};r = 5\Omega \),
b) Thay các giá trị đã cho: \({\mathcal{P}_{{\rm{ phat }}}} = 4,4\;{\rm{kW}};U = 220{\rm{kV}};r = 5\Omega \), ta được: \({\mathcal{P}_{{\rm{hp}}}} = 0,002\;{\rm{W}}.\)
Đáp án: a) \({\mathcal{P}_{{\rm{hp}}}} = 2\;{\rm{kW}}\); b) \({\mathcal{P}_{{\rm{hp}}}} = 0,002\;{\rm{W}}.\)
Câu 20:
Trong một máy cấp nước nóng dùng điện, bộ phận làm nóng hoạt động như một điện trở có công suất định mức là \(2,2\;{\rm{kW}}\) ở điện áp \(220\;{\rm{V}}.\) Tính cường độ dòng điện hiệu dụng.
Giải
a) Điện áp ghi ở các thiết bị điện là điện áp hiệu dụng. Từ công thức (3.12) và (3.13), suy ra cường độ dòng điện hiệu dụng là
\(I = \frac{\mathcal{P}}{U}\)
Thay các giá trị đã cho: \(\mathcal{P} = 2200\;{\rm{W}};U = 220\;{\rm{V}}\), ta được: \(I = 10\;{\rm{A}}.\)
Đáp án: \(I = 10\;{\rm{A}}.\)
Câu 23:
Chọn đáp án D
Câu 28:
Hai dây dẫn thẳng MN và NO được nối với nhau tại N và có dòng điện chạy theo chiều từ MNO với cường độ I. Hệ thống ở trong một từ trường đều nằm ngang với cảm ứng từ có độ lớn B (Hình 3.7). Biết MN=NO. Phát biểu nào sau đây là sai?
Chọn đáp án D.
Hai lực này có độ lớn bằng nhau, ngược chiều và cùng tác dụng vào một vật nhưng không nằm trên một đường thẳng.
Câu 33:
Một electron đang chuyển động với tốc độ \(1,5 \cdot {10^6}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\), trong một từ trường đều theo phương vuông góc với cảm ứng từ có \(B = 0,12{\rm{mT}}.\) Biết điện tích và khối lượng của electron là \(e = 1,6 \cdot {10^{ - 19}}{\rm{C}}\) và \(m = 9,0 \cdot {10^{ - 31}}\;{\rm{kg}}.\) Do tác dụng của lực từ, electron chuyển động theo một đường tròn. Tính bán kính của đường tròn này theo đơn vị cm (viết kết quả đến một chữ số thập phân).
Đáp án: 7,1 cm.
\(Bev = \frac{{m{v^2}}}{r} \to r = \frac{{mv}}{{Be}}\)
Câu 34:
Hai dây dẫn rất dài song song cách nhau 0,4 m trong không khí, mỗi dây mang dòng điện 6,0 A (Hình 3.8). Biết độ lớn cảm ứng từ do một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I tạo ra ở vị trí cách trục dây dẫn một khoảng r là \(B = 2,{0.10^{ - 7}}\left( {\frac{I}{r}} \right)\), với B tính bằng tesla (T), r tính bằng mét (m} và I tính bằng ampe (A). Lực từ do dòng điện này tác dụng lên một mét của dòng điện kia là bao nhiêu micronewton \((\mu N)\)?
Đáp an: \(18\mu {\rm{N}}.\)
Tại vị trí đặt dòng điện 2 , dòng điện ở dây 1 có cảm ứng từ là
\({B_1} = 2,{0.10^{ - 7}}\left( {\frac{{{I_1}}}{r}} \right)\)
Đoạn dòng điện 2 có chiều dài \(l\) chịu tác dụng của lực từ do từ trường của dòng điện 1 gây ra là
\({F_{12}} = 2,{0.10^{ - 7}}\left( {\frac{{{I_1}}}{r}} \right){I_2}l\)
Câu 40:
Chọn đáp án A
Câu 41:
Một thanh nam châm được thả rơi vào một ống dây thẳng đứng. Giả sử cực bắc của nam châm hướng xuống dưới. Nếu nhìn từ trên xuống ống dây, tại thời điểm nam châm đang rơi đến sát đầu trên của ống dây, phát biểu nào sau đây là đúng?
Chọn đáp án A
Câu 42:
Ở Đài Tiếng nói Việt Nam, một máy đang phát sóng điện từ. Vào thời điểm $t,$ tại một điểm xác định ở phương truyền hướng thẳng đứng hướng lên trên, nếu cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về phía nam thì cường độ điện trường có
Chọn đáp án B
Câu 43:
Một bánh xe hình tròn, bán kính 0,50m đang quay đều với tốc độ 2,0 vòng/giây. Giả sử các nan hoa cũng là bán kính của bánh xe và mặt phẳng của bánh xe vuông góc với thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất, độ lớn của thành phần này là \(1,{6.10^{ - 5}}\;{\rm{T}}.\)
Tính suất điện động cảm ứng trong một nan hoa.
Đáp án: \(2,5 \cdot {10^{ - 5}}\;{\rm{V}}.\)
Các nan hoa quay 1 vòng hết \(0,50\;{\rm{s}}\) nên \(e = \frac{{1,{{26.10}^{ - 5}}\;{\rm{Wb}}}}{{0,50\;{\rm{s}}}} = 2,{5.10^{ - 5}}\;{\rm{V}}.\)
Câu 44:
Một đoạn dây dẫn thẳng, cứng, dài \(1,0\;{\rm{cm}}\) chuyển động với tốc độ \(5,0\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\) theo hướng vuông góc với chiều dài của nó trong từ trường có mật độ từ thông là \(0,10\;{\rm{T}}.\) Tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây, nếu hướng của từ trường vuông góc với mặt phẳng mà đoạn dây chuyển động.
Đáp án: 5mV
Câu 45:
Đáp án: \(3,{0.10^{ - 2}}\;{\rm{V}}.\)
\(e = N\left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = \frac{{80(2,0 - 0,50) \cdot {{10}^{ - 3}}\;{\rm{Wb}}}}{{4,0\;{\rm{s}}}} = 3,0 \cdot {10^{ - 2}}\;{\rm{V}}\)
Câu 46:
Một khung dây phẳng gồm 50 vòng, diện tích mỗi vòng \(8.0\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\) và được đặt trong một từ trường đồng nhất vuông góc với cảm ứng từ. Biết độ lớn của cảm ứng từ lúc đầu là \(0,20\;{\rm{T}}\), sau đó giảm đều về 0 trong thời gian 0,50 giây, tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây.
Đáp án: 16mV
Câu 47:
Một khung dây phẳng gồm 50 vòng, diện tích mỗi vòng \(8.0\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\) và được đặt trong một từ trường đồng nhất vuông góc với cảm ứng từ. Biết độ lớn của cảm ứng từ lúc đầu là \(0,20\;{\rm{T}}\), sau đó giảm đều về 0 trong thời gian 0,50 giây, tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây.
Đáp án: \(1,2\;{\rm{N}}.\)
\(F = IlB = \frac{e}{R}lB\)
\(F = \frac{{(1,2\;{\rm{T}})(0,20\;{\rm{m}})(2,0\;{\rm{m}}/{\rm{s}})}}{{100\Omega }} \cdot 0,2\;{\rm{m}} \cdot 1,2\;{\rm{T}} = 1,2\;{\rm{N}}\)
Câu 48:
Một cuộn dây nhỏ mỏng, phẳng, hình tròn gồm 100 vòng dây có bán kính 1 cm, được dùng để đo từ trường biến đổi theo thời gian của xung điện thần kinh trong não tạo ra. Giả sử trong 0,1 giây, thành phần pháp tuyến với mặt phẳng cuộn dây của từ trường này thay đổi \(0,5 \cdot {10^{ - 12}}\;{\rm{T}}.\) Tìm độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện ở cuộn dây do sự thay đổi này.
Đáp án: \(1,57 \cdot {10^{ - 13}}\;{\rm{V}}.\)
\({\rm{e}} = NS\left| {\frac{{\Delta B(t)}}{{\Delta t}}} \right| = 100\pi {(0,01\;{\rm{m}})^2}\left( {\frac{{0,5 \cdot {{10}^{ - 12}}\;{\rm{T}}}}{{0,1\;{\rm{s}}}}} \right) = 1,57 \cdot {10^{ - 13}}\;{\rm{V}}\)
Câu 49:
Một chiếc máy bay lên thẳng có cánh dài 3,00 m (tính từ trục quay) và quay với tốc độ 2,00 vòng/s, trong mặt phằng nằm ngang. Giả sử thành phần thẳng đứng của từ trường Trái Đất là \(50,0\mu {\rm{T}}.\) Trong 1 giây, cánh máy bay quay tạo ra suất điện động cảm ứng là bao nhiêu?
Đáp án: 2,83 mV.
Trong 1 giây, diện tích mà cánh máy bay cắt ngang và vuông góc với thành phần thẳng đứng của từ trường Trái Đất là \(2\pi {r^2}.\) Suất điện động cảm ứng là
\(e = B2\pi {r^2}\)
Câu 50:
Một điện trở được mắc vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha đang hoạt động. Gọi \({I_{tb}}\) là cường độ dòng điện trung bình trong một chu kì và \(\mathcal{P}\) là công suất toả nhiệt ở điện trở. Hệ thức nào sau đây là đúng?
Chọn đáp án C
Câu 51:
Giữa hai đầu một điện trở \(R = 1,{00.10^2}\Omega \) có một điện áp xoay chiều \(u = \left( {2,{{00.10}^2}\;{\rm{V}}} \right)\cos 2\pi ft.\) Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua điện trờ là
Chọn đáp án C
Câu 52:
Một khung dây phẳng gồm 200 vòng dây, mỗi vòng dây có diện tích \(4,5\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}.\) Khung dây được đặt trong từ trường đều, lúc \(t = 0\), pháp tuyến của khung dây có cùng hướng với cảm ứng từ có \(B = 0,60\;{\rm{T}}.\) Từ vị trí ban đầu, khung dây quay trong \(0,50\;{\rm{s}}.\) Biết điện trở của khung là \(20\Omega \), bỏ qua điện trở mạch ngoài. Tìm cường độ dòng điện cảm ứng trung bình xuất hiện trong khung dây.
Đáp án: 5,4 mA
Câu 53:
Một máy phát điện xoay chiều đơn giản có khung dây dẫn phẳng gồm 200 vòng dây, mỗi vòng có diện tích \(100\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}.\) Khung dây quay quanh trục vuông góc với các đường sức từ với tốc độ không đổi20 vòng/giây (Hình 3.12).
Từ trường của máy phát là đều và có cảm ứng từ bằng \(0,020\;{\rm{T}}.\) Lúc \(t = 0\) pháp tuyến của khung dây có cùng hướng với cảm ứng từ. Viết công thức xác định từ thông qua mỗi vòng dây theo thời gian.
\({\Phi _1} = {2.10^{ - 4}}\cos 40\pi {\rm{t}}({\rm{Wb}})\)
Vào thời điểm t, góc giữa pháp tuyến khung dây và cảm ứng từ là \(\alpha = \omega t = 2\pi nt,\) với n là số vòng quay trong một giây, do đó từ thông qua một vòng dây là:
\({\Phi _1} = BS\cos \alpha = BS\cos 2\pi nt\)
Thay số, ta có kết quả.
Câu 56:
c) Bỏ qua điện trở mạch ngoài, cường độ dòng điện cực đại là \(20,5\;{\rm{A}}.\)
Đúng
Câu 57:
Sai
Câu 58:
Một máy phát điện xoay chiều có khung dây phẳng gồm 50 vòng dây, mỗi vòng dây có diện tích \(2,0\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}.\) Khung dây quay trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là \(0,01\;{\rm{T}}\) và hướng vuông góc với trục quay, tốc độ quay ổn định là 20 vòng/giây (như trong Hình 3.12). Tính suất điện động cảm ứng cực đại (viết kết quà gồm hai chữ số).
Đáp án: 13 mV