Trắc nghiệm Vật lí 11 Từ Trường (Phần 2)
-
1574 lượt thi
-
30 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Một dòng điện có cường độ I = 5A chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Xác định độ lớn cảm ứng từ tại hai điểm M. Cho biết M và dòng điện nằm trong mặt phẳng hình vẽ và M cách dòng điện một đoạn d = 4 cm.
Cảm ứng từ tại điểm M có độ lớn:
Chọn A
Câu 2:
Dòng điện có cường độ 2 A chạy cùng chiều qua hai dây dẫn thẳng chập sát lại. Tính cảm ứng từ do hai dây dẫn gây ra tại nơi cách chúng 5 cm.
Hai dây dẫn có cùng dòng điện I = 2 A và cùng chiều, khi đặt sát nhau thì có thể xem như một dây dẫn có dòng điện I = 4 A và có chiều cùng chiều với dòng điện lúc ban đầu nên cảm ứng từ do hai dây gây ra tại điểm M cách chúng 5 cm có độ lớn đúng bằng cảm ứng từ tổng hợp do hai dây gây ra tại M.
Do đó:
Chọn C
Câu 3:
Dùng 1 dây dẫn uốn thành hình tròn và cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua vòng dây, cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại tâm của vòng tròn có giá trị là . Hãy xác định bán kính của khung dây trên?
Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây:
Do đó:
Chọn B
Câu 4:
Cuộn dây tròn dẹt gồm 20 vòng, bán kính là p cm. Khi có dòng điện đi vào thì tại tâm của vòng dây xuất hiện từ trường là . Tính cường độ dòng điện trong cuộn dây.
Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:
Do đó:
Chọn D
Câu 5:
Cuộn dây tròn bán kính 2p cm, 100 vòng, đặt trong không khí có dòng điện 2A chạy qua.Tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây.
Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:
Chọn A
Câu 6:
Cuộn dây tròn bán kính 2p cm, 100 vòng, đặt trong không khí có dòng điện 2A chạy qua. Tăng chu vi của dòng điện tròn lên 2 lần mà vẫn giữ nguyên cường độ dòng điện. Hỏi độ lớn cảm ứng từ tại tâm dòng điện lúc này bằng bao nhiêu?
Chu vi vòng tròn: C = 2pr Þ khi tăng chu vi 2 lần thì bán kính r cũng tăng 2 lần nên bán kính mới lúc này là: r' =2r
Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây gồm N vòng:
Chọn B
Câu 7:
Một ống dây dài 50 cm, cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2A. Cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn . Hãy xác định số vòng dây của ống dây?
Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây:
Do đó: (vòng)
Chọn C
Câu 8:
Một ống dây có chiều dài 10 cm, gồm 2000 vòng dây. Cho dòng điện chạy trong ống dây thì thấy cảm ứng từ trong ống dây là . Hãy xác định số vòng dây trên 1 m chiều dài ống dây?
Số vòng dây trên 1 mét chiều dài: (vòng/m
Chọn A
Câu 9:
Một ống dây có chiều dài 10 cm, gồm 2000 vòng dây. Cho dòng điện chạy trong ống dây thì thấy cảm ứng từ trong ống dây là . Cường độ dòng điện bên trong ống dây?
Dòng điện chạy trong dây:
Chọn A
Câu 10:
Một sợi dây đồng có bán kính 0,5 mm. Dùng sợi dây này để quấn một ống dây dài 20 cm. Cho dòng điện có cường độ 5 A chạy qua ống dây. Từ trường bên trong ống dây gần nhất với giá trị nào sau đây?
Gọi N là số vòng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vòng quấn, để quấn hết chiều dài ống dây l thì phải cần N vòng quấn nên ta có:
(vòng/m)
Ta có:
Chọn D
Câu 11:
Một ống dây thẳng dài 20 cm, đường kính D = 2 cm. Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300 m được quấn đều theo chiều dài ống dây. Ống dây không có lõi sắt và đặt trong không khí. Cường độ dòng điện đi qua dây dẫn là 0,5A. Tìm cảm ứng từ bên trong ống dây.
Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn: C = 2pR = pD
Số vòng quấn được ứng với chiều dài L = 300 m là:
Cảm ứng từ bên trong ống dây:
Chọn B
Câu 12:
Dùng một dây đồng đường kính d = 0,8 mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một hình trụ có đường kính D = 2 cm, chiều dài 40 cm để làm một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Muốn từ trường có cảm ứng từ bên trong ống dây bằng thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng .
Gọi N là số vòng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vòng quấn, để quấn hết chiều dài ống dây l thì phải cần N vòng quấn nên ta có:
(vòng)
Ta có:
Điện trở của dây quấn:
Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn: C = 2pR = pD
Chiều dài dây quấn:
Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây: U = IR = 4,4
Chọn A
Câu 13:
Một dây đồng có đường kính d = 0,8 mm có phủ sơn cách điện mỏng quấn quanh một hình trụ đường kính D = 5 cm để tạo thành một ống dây. Khi nối ống dây với nguồn E = 4 V, r = 0,5 W thì cảm ứng từ trong lòng ống dây là . Chiều dài ống dây gần nhất với giá trị nào sau đây? Biết điện trở suất của dây quấn là .
Mật độ vòng dây: (vòng/m)
Cảm ứng từ: . Lại có:
Chiều dài dây dẫn (dây quấn):
Số vòng dây: (vòng)
Chiều dài ống dây:
Chọn B
Câu 14:
Hai dây dẫn thẳng rất dài đặt song cách nhau 6 cm trong không khí, có dòng điện đi qua cùng chiều. Xác định vectơ cảm ứng từ tại: M cách một khoảng 3 cm.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình vẽ:
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Vì ngược chiều nên vectơ cảm ứng từ tổng hợp có độ lớn:
Chọn D
Câu 15:
Hai dây dẫn thẳng rất dài đặt song cách nhau 6 cm trong không khí, có dòng điện đi qua cùng chiều. Xác định vectơ cảm ứng từ tại: N cách một khoảng 4 cm, cách một khoảng 2 cm.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình vẽ:
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Vì ngược chiều và nên vectơ cảm ứng từ tổng hợp có chiều là chiều của và có độ lớn :
Chọn B
Câu 16:
Hai dây dẫn thẳng rất dài đặt song cách nhau 6 cm trong không khí, có dòng điện đi qua cùng chiều. Xác định vectơ cảm ứng từ tại: K cách một khoảng 10 cm, cách một khoảng đoạn 4 cm.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình .
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Vì cùng chiều nên vectơ cảm ứng từ tổng hợp có chiều là chiều của và và có độ lớn:
Chọn A
Câu 17:
Cho hai dòng điện có chiều như hình vẽ, có cường độ: ; các khoảng cách từ M đến hai dòng điện là a = 2 cm; b = 1 cm. Xác định vectơ cảm ứng từ tại M.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình vẽ.
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Vì vuông góc nên vectơ cảm ứng từ tổng hợp có độ lớn:
Chọn C
Câu 18:
Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ. Xác định vectơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp cả ba dòng điện đều hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Biết
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình vẽ.
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Vì ngược chiều và cùng độ lớn nên
Vậy cảm ứng từ tổng hợp tại M là:
Chọn A
Câu 19:
Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều như hình vẽ. Tam giác ABC đều, cạnh a = 10 cm. Biết . Xác định véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của tam giác.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại O. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình vẽ.
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại O:
Do tính chất của tam giác đều nên ngược chiều và cùng độ lớn với nên
Vậy cảm ứng từ tổng hợp tại O bằng
Chọn D
Câu 20:
Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều như hình vẽ. Tam giác ABC đều, cạnh a = 10 cm. Biết . Nếu đổi chiều dòng điện của một trong 3 dòng thì cảm ứng từ tại tâm O là bao nhiêu?
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại O. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình vẽ.
Ta có:
Vì tam giác đều nên:
Do đó:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Trong đó , độ lớn được tính bằng công thức:
Do tính chất của tam giác đều nên cùng chiều nên
Chọn C
Câu 21:
Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều như hình vẽ, ABCD là hình vuông cạnh a = 10 cm, . Xác định véc tơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình vuông.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại D. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của như hình vẽ.
Ta có:
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Với , mặt khác do nên độ lớn của được tính bằng công thức:
Vì nên cùng chiều nên
Chọn B
Câu 22:
Một dây dẫn rất dài được căng thẳng, trong đó có một đoạn nhỏ ở khoảng giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính 1,5 cm. Cho dòng điện cường độ I = 3A chạy trong dây dẫn. Xác định vecto cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn trong hai trường hợp: Vòng tròn được uốn như hình vẽ a.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ gây bởi phần dòng điện thẳng dài và phần dòng điện tròn tại tâm O.
Ta có:
Dựa vào quy tắc nắm bàn tay phải suy ra vectơ có chiều từ trong ra, vectơ có chiều hướng từ ngoài vào trong (hình vẽ).
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Vì ngược chiều và nên vectơ cảm ứng từ tổng hợp có chiều là chiều của và có độ lớn:
Chọn C
Câu 23:
Một dây dẫn rất dài được căng thẳng, trong đó có một đoạn nhỏ ở khoảng giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính 1,5 cm. Cho dòng điện cường độ I = 3A chạy trong dây dẫn. Xác định vecto cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn trong hai trường hợp: Vòng tròn được uốn như hình vẽ b, trong đó chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ gây bởi dòng điện thẳng dài và phần dòng điện tròn tại tâm O.
Ta có:
Dựa vào quy tắc nắm bàn tay phải suy ra vecto có chiều từ trong ra, vecto có chiều hướng từ trong ra ngoài (hình vẽ).
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Vì cùng chiều nên vectơ cảm ứng từ tổng hợp có chiều là chiều của và có độ lớn:
Chọn A
Câu 24:
Hai dây dẫn được uốn thành 2 vòng tròn, được ghép đồng tâm như hình vẽ: Vòng thứ nhất có bán kính , mang dòng điện . Vòng thứ 2 có bán kính , mang dòng điện . Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của 2 vòng dây gần nhất với giá trị nào sau đây?
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện tròn gây ra tại tâm O.
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của từ trong ra ngoài và có chiều hướng từ ngoài vào trong
Ta có:
Chọn D
Câu 25:
Một dây dẫn trong không khí được uốn thành vòng tròn, bán kính R = 0,1m có I = 3,2 A chạy qua. Mặt phẳng vòng dây trùng với mặt phẳng kinh tuyến từ. Tại tâm vòng dây treo một kim nam châm nhỏ. Tính góc quay của kim nam châm khi ngắt dòng điện. Cho biết thành phần nằm ngang của cảm ứng từ Trái đất có , thành phần thẳng đứng không đáng kể.
Cảm ứng từ do dòng điện tạo ra là:
Cảm ứng từ tổng hợp của Trái đất và dòng điện có phương tạo với thành phần nằm ngang của cảm ứng từ Trái đất một góc a, với:
Khi tắt dòng điện thì cảm ứng từ B1 mất đi, lúc này chỉ còn thành phần nằm ngang của từ trường Trái đất, nên kim nam châm sẽ quay đến trùng với phương thành phần nằm ngang Trái đất, tức kim nam châm quay một góc 45 độ
Chọn A
Câu 26:
Một khung dây tròn gồm 24 vòng dây, mỗi vòng dây có dòng điện cường độ 0,5A chạy qua. Theo tính toán thấy cảm ứng từ ở tâm khung bằng . Nhưng khi đo thì thấy cảm ứng từ ở tâm bằng , kiểm tra lại thấy có một số vòng dây bị quấn nhầm chiều ngược chiều với đa số các vòng trong khung. Hỏi có bao nhiêu số vòng dây bị quấn nhầm.
Gọi N là tổng số vòng dây, n là số vòng quấn nhầm (quấn ngược)
Cảm ứng từ tại tâm vòng dây theo tính toán (không quấn nhầm):
Cảm ứng từ tại tâm vòng dây do n vòng quấn ngược tạo ra:
Cảm ứng từ tại tâm vòng dây do (N – n) vòng quấn đúng tạo ra:
Vì và ngược chiều nên cảm ứng từ thực tế đo được là:
Từ (1) và (2) ta có:
(vòng)
Vậy có 4 vòng bị quấn ngược
Chọn B
Câu 27:
Đặt một ống dây dài sao cho trục của nó nằm ngang và vuông góc với thành phần nằm ngang của từ trường Trái đất . Cho dòng diện cường độ qua ống dây thì cảm ứng từ trong ống dây lớn gấp lần . Hỏi khi đó kim nam châm thử trong ống dây nằm cân bằng theo phương hợp với trục ống dây một góc bằng bao nhiêu? Coi rằng nam châm thử nằm cân bằng trên mặt phẳng song song với mặt đất.
Gọi là cảm ứng từ do dòng điện trong ống dây tạo ra.
Theo nguyên lí chồng chất từ trường ta có:
Dưới tác dụng của từ trường tổng hợp, nam châm thử sẽ nằm cân bằng với theo phương của vectơ cảm ứng từ tổng hợp
Gọi b là góc hợp phương của và trục ống dây
Vì ống dây nằm vuông góc với thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất nên
Þ các vectơ được biểu diễn như hình vẽ.
Từ hình vẽ ta có:
Chọn C
Câu 28:
Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song, cách nhau khoảng AB = 2a = (cm) trong không khí, có các dòng điện cùng chiều chạy qua. Gọi O là trung điểm AB. Trục Ox nằm trong mặt phẳng hình vẽ và có chiều như hình vẽ. Gọi M là điểm thuộc Ox, với OM = x. Xác định vị trí điểm M trên Ox để tại đó cảm ứng từ tổng hợp có giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại này.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M.
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của và có chiều như hình vẽ.
Ta có:
Vì nên:
Lại có:
Vậy:
Theo bất đẳng thức Cô-si ta có:
Dấu “=” xảy ra khi
Do đó:
Chọn C
Câu 29:
Hãy tìm vị trí điểm M để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0. Biết: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí, mang dòng điện cùng chiều, dòng điện có cường độ 3A, dòng điện có cường độ 1A, đặt cách nhau 8 cm.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại điểm M.
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Theo đề ra ta có:
Trên hình vẽ, nằm vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, cắt mặt phẳng này tại A và B, đều có chiều từ trong ra ngoài.
Vì nên M nằm trên đường nối AB. Vì cùng chiều nên M nằm trong AB suy ra:
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có:
Trong không gian, tập hợp các điểm M là đường thẳng d nằm trong mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách dòng đoạn 6cm và dòng đoạn 2c
Chọn A
Câu 30:
Hãy tìm vị trí điểm M để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0. Biết: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí, mang dòng điện ngược chiều, dòng điện có cường độ 1A, dòng điện có cường độ 4A, đặt cách nhau 12 cm.
Gọi lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại điểm M.
Cảm ứng từ tổng hợp tại M:
Theo đề ra ta có:
Trên hình vẽ, nằm vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, cắt mặt phẳng này tại A và B, có chiều từ ngoài vào và có chiều từ trong ra.
Vì nên M nằm trên đường nối AB. Vì ngược chiều nên M nằm ngoài AB. Do M nằm ngoài về phía A từ hình vẽ suy ra:
Giải hệ phương trình (3) và (4) ta có:
Trong không gian, tập hợp các điểm M là đường thẳng d nằm trong mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách dòng đoạn 4cm và dòng đoạn 16c
Chọn D