Trắc nghiệm Vật lí Lớp 11 - Lực từ (Có lời giải)

Nội dung text: Trắc nghiệm Vật lí Lớp 11 - Lực từ (Có lời giải)

1. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LỰC TỪ CÓ ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI Câu 1: Cho dòng điện cường độ 0,15 A chạy qua các vòng dây của một ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây là 35.10 5 T. Tính số vòng của ống dây, biết ống dây dài 50 cm. A. 420 vòng.B. 390 vòng.C. 670 vòng. D. 930 vòng. Câu 2: Dùng một loại dây đồng đường kính 0,5 mm có phủ sơn cách điện mỏng để quấn thành một ống dây dài. Ống dây có 5 lớp trong ngoài chồng lên nhau và nối tiếp nhau sao cho dòng điện trong tất cả các vòng dây đều cùng chiều nhau, các vòng của mỗi lớp được quấn sát nhau. Hỏi khi cho dòng điện cường độ 0,15 A vào mỗi vòng của ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây bằng bao nhiêu: A. 1,88.10 3 T. B. 2,1.10 3 T. C. 2,5.10 5 T.D. 3.10 5 T. Câu 3: Dùng một dây đồng có phủ một lớp sơn mỏng cách điện quấn quanh một hình trụ dài 50 cm, đường kính 4 cm để làm một ống dây. Nếu cho dòng điện cường độ 0,1 A vào mỗi vòng của ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống bằng bao nhiêu. Biết sợi dây để quấn dài l 95 cm và các vòng dây được quấn sát nhau: A. 15,7.10 5 T.B. 19.10 5 T.C. 21.10 5 T. D. 23.10 5 T. Câu 4: Dùng một dây đồng đường kính 0,8 mm có một lớp sơn mỏng cách điện quấn quanh hình trụ đường kính 4 cm để làm một ống dây. Khi nối hai đầu ống dây với một nguồn điện có hiệu điện thế 3,3 V thì cảm ứng từ bên trong ống dây là 15,7.10 4 T. Tính chiều dài của ống dây và cường độ dòng điện trong ống. Biết điện trở suất của đồng là 1,76.10 8 m , các vòng của ống dây được quấn sát nhau: A. 0,8 m; 1 A.B. 0,6 m; 1 A.C. 0,8 m; 1,5 A. D. 0,7 m; 2 A. Câu 5: Các tương tác sau đây, tương tác nào không phải là tương tác từ: A. tương tác giữa hai nam châm.B. tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện. C. tương tác giữa các điện tích đứng yên.D. tương tác giữa nam châm và dòng điện. Câu 6: Người ta thường có thể xác định chiều của lực từ tác dụng lên một đoạn dây mang dòng điện thẳng bằng quy tắc nào sau đây: A. quy tắc bàn tay phải.B. quy tắc cái đinh ốc. C. quy tắc nắm tay phải.D. quy tắc bàn tay trái. Câu 7: Hai dây dẫn thẳng dài, song song và cách nhau một khoảng 20 cm. Dòng điện trong hai dây dẫn có cường độ lần lượt là 5 A và 10 A, chạy cùng chiều nhau. Lực từ tác dụng lên mỗi đoạn dây có chiều dài 5 dm của mỗi dây là: A. 0,25 .10 4 N.B. 0,25.10 4 N.C. 2,5.10 6 N.D. 0,25.10 3 N. Câu 8: Bốn dây dẫn thẳng dài song song mang dòng điện cùng chiều, cùng cường độ I đặt cách nhau lần lượt một đoạn a, mà tiết diện thẳng của chúng ở bốn đỉnh của một hình vuông cạnh a. Lực từ tác dụng lên mỗi mét dây dẫn thứ năm mang dòng điện cũng bằng I đặt song song với 4 dòng điện trên, đi qua tâm hình vuông là: A. 4 2.10 7 I 2 a. B. 0. C. 8 2.10 7 I 2 a. D. 4.10 7 I 2 a. Câu 9: Ống dây điện trên hình vẽ bị hút về phía thanh nam châm. Hãy chỉ rõ cực của thanh nam châm:
2. A. B. C. D. Câu 14: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: A. B. C. D. Câu 15: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: A. B. C. D. Câu 16: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: A. B. C. D. Câu 17: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ:
3. A. B. C. D. Câu 22: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: A. B. C. D. Câu 23: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: A. B. C. D. Câu 24: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: A. B. C. D.
4. Câu 34: Đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật có dòng điện chạy qua trong từ trường sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ chiều như hình vẽ thì lực từ có tác dụng gì: A. lực từ làm dãn khung. B. lực từ làm khung dây quay. C. lực từ làm nén khung. D. lực từ không tác dụng lên khung. Câu 35: Khung dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều chịu tác dụng của ngẫu lực từ khi: A. mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ. B. mặt phẳng khung song song với các đường cảm ứng từ. C. mặt phẳng khung hợp với đường cảm ứng từ một góc 0 90. D. mặt phẳng khung ở vị trí bất kì. Câu 36: Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều vuông góc với véctơ cảm ứng từ. Dòng điện có cường độ 0,75 A qua dây dẫn thì lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn là 3.10 3 N. Cảm ứng từ của từ trường có giá trị: A. 0,8 T.B. 0,08 T.C. 0,16 T. D. 0,016 T. Câu 37: Một đoạn dây dài l đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B 0,5 T hợp với đường cảm ứng từ một góc 30 . Dòng điện qua dây có cường độ 0,5 A, thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là 4.10 2 N. Chiều dài đoạn dây dẫn là: A. 32 cm.B. 3,2 cm.C. 16 cm. D. 1,6 cm. Câu 38: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD có các cạnh AB 10 cm, BC 20 cm, đặt trong từ trường đều, mặt phẳng khung song song với các đường cảm ứng từ. Mômen lực từ tác dụng lên khung bằng 0,02 N.m, biết dòng điện chạy qua khung bằng 2 A. Độ lớn cảm ứng từ là: A. 5 T.B. 0,5 T.C. 0,05 T. D. 0,2 T. Câu 39: Một khung dây dẫn hình chữ nhật diện tích 20 cm2 đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B 4.10 4 T. Khi cho dòng điện 0,5 A chạy qua khung thì mômen lực từ cực đại tác dụng lên khung là 0,4.10 4 N.m. Số vòng dây trong khung là: A. 10 vòng.B. 20 vòng.C. 200 vòng. D. 100 vòng. Câu 40: Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD có cạnh AB 10 cm, BC 5 cm, gồm 20 vòng dây nối tiếp nhau có thể quay quanh cạnh AB thẳng đứng, dòng điện 1 A đi qua mỗi vòng dây và hệ thống đặt trong từ trường đều B 0,5 T sao cho véctơ pháp tuyến của khung hợp với véc tơ cảm ứng từ một góc 30 . Mômen lực từ tác dụng lên khung có độ lớn: A. 25.10 3 N.m.B. 25.10 4 N.m. C. 5.10 3 N.m.D. 50.10 3 N.m. Câu 41: Một đoạn dây dẫn đồng chất có khối lượng 10 g, dài 30 cm được treo trong từ trường đều. Đầu trên của dây O có thể quay tự do xung quanh một trục nằm ngang như hình vẽ. Khi cho dòng điện 8 A qua đoạn dây thì đầu dưới M của đoạn dây di chuyển một đoạn theo phương ngang d 2,6 cm. Tính cảm ứng từ B. Lấy g 9,8 m s2 :
5. Câu 48: Ba dòng điện thẳng song song I1 12 A, I2 6 A, I3 8,4 A nằm trong mặt phẳng hình vẽ như Câu 47, khoảng cách giữa I1 và I2 bằng a 5 cm, giữa I2 và I3 bằng b 7 cm. Lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị dài dòng điện I2 là: A. 2,1.10 5 N.B. 36.10 5 N. C. 21.10 5 N. D. 15.10 5 N. Câu 49: Ba dòng điện thẳng song song cùng chiều I1 I2 500 A, và I3 cùng nằm trong mặt phẳng nằm ngang vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, tại M, N, C, · biết MCN 120 và MC 5 cm . I3 chạy trong dây dẫn bằng đồng có đường kính 1,5 mm, khối lượng riêng 8,9 g cm3 , lấy g 10 m s2 . Để lực từ tác dụng lên dòng điện I3 cân bằng với trọng lượng của dây thì I3 bằng bao nhiêu: A. 58,6 A.B. 68,6 A.C. 78,6 A. D. 88,6 A. Câu 50: Dùng một dây đồng gập lại thành ba cạnh của một hình chữ nhật, hai đầu M, N có thể quay trục nằm ngang như hình vẽ. Khung đặt trong từ trường đều phương thẳng đứng chiều từ dưới lên trên. Khi cho dòng điện có I 5 A chạy vào khung thì khung lệch khỏi mặt phẳng thẳng đứng theo phương ngang 1 cm. Biết MQ NS a 10 cm; QS b 15 cm; B 0,03 T; g 10 m s2 . Tìm khối lượng của khung: A. 1,5 g.B. 11,5 g.C. 21,5 g. D. 31,5 g. ĐÁP ÁN 1-D 2-A 3-B 4-B 5-C 6-D 7-B 8-B 9-B 10-A 11-A 12-B 13-C 14-B 15-A 16-A 17-D 18-A 19-B 20-D 21-C 22-A 23-C 24-D 25-C 26-D 27-A 28-B 29-C 30-D 31-B 32-D 33-C 34-C 35-B 36-B 37-A 38-B 39-D 40-A 41-C 42-C 43-D 44-B 45-C 46-D 47-A 48-B 49-C 50-D HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án D. N Bl B 4 .10 7. .I N 930 vòng l 4 .10 7 I Câu 2: Đáp án A. 1 Khi phủ 1 lớp sơn cách điện mỏng thì n d 1 B 4 .10 7.N. .I d 1 4 .10 7.5. .0,15 1,88.10 3 T 0,5.10 3 Câu 3: Đáp án B.
6.  Vì I, B 180 nên F BIsin BIsin180 0 Câu 11: Đáp án A. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta được lực F sẽ có hướng từ trong ra ngoài nên nó được biểu thị bằng 1 dấu (.) như hình vẽ A. Câu 12: Đáp án B. Sử dụng quy tắc bàn tay trái cho hình B với chiều cảm ứng từ và cường độ dòng điện như trên thì lực F có hướng từ ngoài vào trong hay được biểu thị bằng dấu (+) như hình vẽ B. Câu 13: Đáp án C. Sử dụng quy tắc bàn tay trái cho hình vẽ C thì ta được lực F có chiều hướng từ ngoài vào trong hay được biểu thì bằng dấu (+). Câu 14: Đáp án B. Sử dụng quy tắc bàn tay trái ta được hình B biểu diễn chiều của cảm ứng từ đúng. Câu 15: Đáp án A. Sử dụng quy tắc bàn tay trái cho hình A do cảm ứng từ có hướng đi ra ngoài nên lực từ F sẽ có hướng như trên. Câu 16: Đáp án A. Sử dụng quy tắc bàn tay trái cho hình A do cảm ứng từ có hướng đi ra ngoài nên lực từ F sẽ có hướng như trên. Câu 17: Đáp án D. Hình D biểu diễn đúng hướng của lực từ. Câu 18: Đáp án A. Vì I có chiều đi lại gần chúng ta hay đi từ trong ra ngoài nên theo quy tắc bàn tay trái lực F sẽ hướng sang bên phải (chọn hình A). Câu 19: Đáp án B. Vì I có chiều đi ra xa chúng ta hay đi từ ngoài vào trong nên theo quy tắc bàn tay trái lực F sẽ hướng xuống dưới (hình B). Câu 20: Đáp án D. Hình D biểu diễn đúng hướng lực từ, các hình A, B , C chiều của lực từ đều bị ngược. Câu 21: Đáp án C. Vì I có chiều đi ra xa chúng ta và vuông góc với mặt phẳng nên theo quy tắc bàn tay trái lực từ F sẽ có hướng sang trái chếch xuống dưới chọn hình C. Câu 22: Đáp án A. Ở hình A ta có I và B song song với nhau nên F 0 . Câu 23: Đáp án C. Hình C biểu diễn đúng hướng lực từ theo quy tắc bàn tay trái. Câu 24: Đáp án D.
7. Theo quy tắc bàn tay trái cho từng cạnh của khung dây hình chữ nhật, ta thấy các lực có phương nằm trên mặt phẳng hình chữ nhật, có hướng vào tâm hình chữ nhật và làm nén khung. Câu 35: Đáp án B. Khi mà mặt phẳng khung song song với các đường cảm ứng từ thì khung dây dẫn đặt trong từ trường chịu tác dụng của ngẫu lực. Câu 36: Đáp án B. F 3.10 3 B 0,08 T Isin 0,75.0,05 Câu 37: Đáp án A. F 4.10 2  0,32 m 32 cm BIsin 0,5.0,5.sin 30 Câu 38: Đáp án B. M 0,02 B 0,5 T ISsin  2.0,02 Câu 39: Đáp án D. M 0,4.10 4 N 100 vòng IBS sin  0,5.4.10 4.20.10 4 Câu 40: Đáp án A. M NIBS sin  20.0,1.0,05.0,5.1.sin 30 25.10 3 N Câu 41: Đáp án C. + Vì có tác dụng của lực từ nên đoạn dây bị lệch sang 1 bên và có vị trí cân bằng khi dây treo lệch 1 góc    + Đoạn dây nằm cân bằng nên P F T 0, hay ba lực này lập thành 1 tam giác vuông có góc hợp bởi   P, T d F BIl + tan l P mg 3 2 mgd 10.10 .9,8.2,6.10 4 B 2 2 35,4.10 T Il 8. 30.10 2 Câu 42: Đáp án C. + Sử dụng quy tắc bàn tay trái với chiều dòng điện đi từ M đến N, cảm ứng từ hướng từ ngoài vào trong, ta được F hướng sang phải, vậy thanh nhôm chuyển động sang bên phải.
8. M IBa2 sin 90 IBa2 Câu 47: Đáp án A.  + Vì hai dòng điện 1 và 3 ngược chiều nhau nên tương tác giữa 2 dòng điện là tương tác đẩy nên vectơ F13 sẽ hướng ra ngoài.  + Vì hai dòng điện 2 và 3 cùng chiều nhau nên tương tác giữa 2 dòng điện là tương tác hút nên vectơ F 23 sẽ hướng vào trong.      + F3 F13 F23 , mà F13  F23 F3 F13 F23 , với: 7 I1I3 7 12.8,4 4 F13 2.10 . 2.10 . 1,68.10 T a b 0,12 7 I2I3 7 6.8,4 4 F23 2.10 . 2.10 . 1,44.10 T b 0,07 5 F3 2,4.10 T Câu 48: Đáp án B.  + Vì hai dòng điện 2 và 3 cùng chiều nhau nên tương tác giữa 2 dòng điện là tương tác hút nên vectơ F32 sẽ hướng về phía dòng điện 3.  + Vì hai dòng điện 1 và 2 ngược chiều nhau nên tương tác giữa 2 dòng điện là tương tác đẩy nên vectơ F12 sẽ hướng ra ngoài hay là về phía dòng điện 3.      + F2 F12 F32 , mà F12  F32 F2 F12 F32 , với: 7 I1I2 7 12.6 4 F12 2.10 . 2.10 . 2,88.10 T a 0,05 7 I2I3 7 6.8,4 4 F23 2.10 . 2.10 . 1,44.10 T b 0,07 5 F2 43,2.10 T Câu 49: Đáp án C. Hợp lực do hai dòng điện tác dụng lên dòng điện I3 là 2 2 F3 F13 F23 2F13F23 cos120