Chọn đáp án đúng một đoạn dây dẫn mang điện tích đặt trong từ trường đều thì
|
Trắc nghiệm Vật lí 11 Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 11 Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ Câu 1. Phát biểu nào sau đây là đúng? Một dòng điện đặt trong từ trường vuông góc với đường sức từ, chiều của lực từ tác dụng vào dòng điện sẽ không thay đổi khi A. đổi chiều dòng điện ngược lại. B. đổi chiều cảm ứng từ ngược lại. C. đồng thời đổi chiều dòng điện và đổi chiều cảm ứng từ. D. quay dòng điện một góc 900 xung quanh đường sức từ.
Đáp án: C Giải thích: Một dòng điện đặt trong từ trường vuông góc với đường sức từ, chiều của lực từ tác dụng vào dòng điện sẽ không thay đổi khi thay đổi đồng thời chiều của dòng điện và chiều của cảm ứng từ. Câu 2. Chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện, thường được xác định bằng quy tắc: A. vặn đinh ốc. B. nắm tay phải. C. bàn tay trái. D. bàn tay phải.
Đáp án: C Giải thích: Chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện, thường được xác định bằng quy tắc bàn tay trái. Câu 3. 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  A. thẳng đứng hướng từ trên xuống. B. thẳng đứng hướng từ dưới lên. C. nằm ngang hướng từ trái sang phải. D. nằm ngang hướng từ phải sang trái.
Đáp án: D Giải thích: Chiều của lực từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái, ta thu được chiều của lực từ nằm trên mặt phẳng chứa dòng điện, vuông góc với dòng điện và hướng từ phải sang trái. Câu 4. Chọn đáp án sai? A. Khi một dây dẫn có dòng điện đặt song song với đường cảm ứng từ thì không chịu tác dụng bởi lực từ. B. Khi dây dẫn có dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên dây dẫn là cực đại. C. Giá trị cực đại của lực từ tác dụng lên dây dẫn dài ℓ có dòng điện I đặt trong từ trường đều B là Fmax = IBℓ. D. Khi dây dẫn có dòng điện đặt song song với đường cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên dây là Fmax = IBℓ.
Đáp án: D Giải thích: Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài mang dòng điện I đặt trong từ trường cảm ứng từ B là: F=BIlsinα, với α=B→,Il→ . ⇒ Lực từ cực đại tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện là: Fmax=BIl khi α=900 , tức dây dẫn mang dòng điện vuông góc với cảm ứng từ B→. ⇒ Lực từ cực tiểu tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện là Fmin=0 khi α=00 hoặc α=1800, tức dây dẫn mang dòng điện song song với cảm ứng từ B→. Câu 5. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Lực từ tác dụng lên dòng điện có phương vuông góc với dòng điện. B. Lực từ tác dụng lên dòng điện có phương vuông góc với đường cảm ứng từ. C. Lực từ tác dụng lên dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và đường cảm ứng từ. D. Lực từ tác dụng lên dòng điện có phương tiếp tuyến với các đường cảm ứng từ.
Đáp án: D Giải thích: Ví dụ một trường hợp dưới đây: Lực từ tác dụng lên dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và đường cảm ứng từ tức là lực từ vuông góc cả với dòng điện và đường cảm ứng từ. Câu 6. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Lực từ tác dụng lên dòng điện đổi chiều khi đổi chiều dòng điện. B. Lực từ tác dụng lên dòng điện đổi chiều khi đổi chiều cảm ứng từ. C. Lực từ tác dụng lên dòng điện đổi chiều khi tăng cường độ dòng điện. D. Lực từ tác dụng lên dòng điện không đổi chiều khi đồng thời đổi chiều dòng điện và cảm ứng từ.
Đáp án: C Giải thích: A – đúng B – đúng C – sai, chiều của lực từ không phụ thuộc vào độ lớn cường độ dòng điện. D – đúng Câu 7. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực. B. Độ lớn của cảm ứng từ được xác định theo công thức B=FIlsinα phụ thuộc vào cường độ dòng điện I và chiều dài đoạn dây dẫn đặt trong từ trường. C. Độ lớn của cảm ứng từ được xác định theo công thứcB=FIlsinα không phụ thuộc vào cường độ dòng điện I và chiều dài đoạn dây dẫn đặt trong từ trường. D. Cảm ứng từ là đại lượng vectơ.
Đáp án: C Giải thích: A – đúng B – đúng C – sai, độ lớn của cảm ứng từ được xác định theo công thức B=FIlsinα phụ thuộc vào cường độ dòng điện I và chiều dài đoạn dây dẫn đặt trong từ trường. D – đúng Câu 8. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện trong đoạn dây. B. Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ thuận với chiều dài của đoạn dây. C. Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ thuận với góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ. D. Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ thuận với cảm ứng từ tại điểm đặt đoạn dây.
Đáp án: C Giải thích: Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ mang dòng điện I đặt trong từ trường cảm ứng từ B là: F=BIlsinα, với α=B→,l→ . A – đúng. B – đúng. C – sai, lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ thuận với sin của góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ. D – đúng. Câu 9. 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. A. Lực từ luôn bằng không khi tăng cường độ dòng điện. B. Lực từ tăng khi tăng cường độ dòng điện. C. Lực từ giảm khi tăng cường độ dòng điện. D. Lực từ đổi chiều khi ta đổi chiều dòng điện.
Đáp án: A Giải thích: Vì dây dẫn mang dòng điện đặt song song với đường sức từ, chiều của dòng điện ngược chiều với chiều của đường sức từ ⇒ α=1800⇒F=0 ⇒ Lực từ tác dụng lên dòng điện lúc này bằng 0, ngay cả khi tăng hay giảm cường độ dòng điện hoặc đổi chiều dòng điện. Câu 10. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều thì A. lực từ tác dụng lên mọi phần của đoạn dây. B. lực từ chỉ tác dụng vào trung điểm của đoạn dây. C. lực từ chỉ tác dụng lên đoạn dây khi nó không song song với đường sức từ. D. lực từ tác dụng lên đoạn dây có điểm đặt là trung điểm của đoạn dây.
Đáp án: B Giải thích: A – đúng B – sai, lực từ tác dụng lên mọi điểm của đoạn dây. C – đúng D – đúng Câu 11. 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 A. phương ngang hướng sang trái. B. phương ngang hướng sang phải. C. phương thẳng đứng hướng lên. D. phương thẳng đứng hướng xuống.
Đáp án: A Giải thích: Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ngửa lòng bàn tay để hướng của cảm ứng từ đi vào lòng bàn tay, chiều của dòng điện hướng vuông góc với mặt phẳng giấy đi từ ngoài vào trong, ta xác định được lực từ có phương ngang chiều từ phải sang trái. Câu 12: 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: 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.
Đáp án: C Giải thích: Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định được lực từ tác dụng lên các đoạn dây dẫn có chiều hướng vào trong khung dây nên có tác dụng làm khung dây bị nén. Câu 13: Hướng của từ trường, hướng của dòng điện và hướng của lực điện từ tác dụng lên dòng điện này A. tạo thành một tam giác vuông. B. tạo thành một tam diện thuận. C. luôn cùng hướng với nhau. D. luôn hợp với nhau góc 1200.
Đáp án: B Giải thích: Hướng của từ trường, hướng của dòng điện và hướng của lực điện từ tác dụng lên dòng điện này tạo thành một tam diện thuận (đôi một vuông góc với nhau). Câu 14: Xét dây dẫn có chiều dài ℓ, có dòng điện I chạy qua đặt tại điểm M trong từ trường, chịu tác dụng của lực điện từ F. Khi thay đổi ℓ hoặc I thì F thay đổi nhưng tỉ số nào sau đây luôn không đổi? A. FIl . B. FIl2 . C. I2lF . D. F2Il .
Đáp án: A Giải thích: Độ lớn của cảm ứng từ tại điểm M: B=FIl=const Câu 15: Cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về phương diện A. sinh công của từ trường. B. tác dụng lực của từ trường. C. tác dụng sinh lý của từ trường. D. tác dụng hóa học của từ trường.
Đáp án: B Giải thích: Cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực của từ trường. 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.
Đáp án: C Giải thích: A – sai, lực từ có phương nằm trên mặt phẳng giấy và có chiều hướng từ dưới lên, vuông góc với cảm ứng từ và vuông góc với dòng điện I. B – sai, lực từ có phương nằm trên mặt phẳng giấy và có chiều hướng từ trên xuống, vuông góc với cảm ứng từ và vuông góc với dòng điện I. C – đúng. D – sai, lực từ có phương nằm trên mặt phẳng giấy và có chiều hướng từ trên xuống, vuông góc với cảm ứng từ và vuông góc với dòng điện I. 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: A. B. C. D.
Đáp án: A Giải thích: A – đúng. B, C, D – sai, vì dây dẫn mang dòng điện và cảm ứng từ song song nên lực từ tác dụng lên dây bằng 0. Câu 18: Từ trường đều không có đặc điểm nào sau đây? A. Các đường sức từ song song. B. Các đường sức từ cách đều nhau. C. Các đường sức từ cùng chiều nhau. D. Các đường sức từ là đường cong.
Đáp án: C Giải thích: Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm, các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau. Câu 19. 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.
Đáp án: A Giải thích: Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn ta thấy: A – đúng B – sai, lực từ có chiều hướng từ phải sang trái và nằm trên mặt phẳng giấy. C – sai, lực từ nằm trên mặt phẳng giấy và có chiều từ trên xuống. D – sai, lực từ nằm trên mặt phẳng giấy và có chiều từ dưới lên. Câu 20: Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều vuông góc với véctơ cảm ứng từ. Dòng điện có cường độ 0,75A qua dây dẫn thì lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn là 3.10-3N. 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.
Đáp án: B Giải thích: Ta có: dây dẫn vuông góc với cảm ứng từ nên α=900⇒sinα=1 Cảm ứng từ của từ trường có giá trị:B=FIl=3.10−30,75.0,05=0,08T Câu 21: Một đoạn dây dài l đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T hợp với đường cảm ứng từ một góc 300. Dòng điện qua dây có cường độ 0,5A, 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.
Đáp án: A Giải thích: Chiều dài đoạn dây dẫn là: l=FBIsinα=4.10−20,5.0,5.sin300=0,32m=32cm Câu 22. Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 (A). Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10-2 (N). Cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn là: A. 0,4 (T). B. 0,8 (T). C. 1,0 (T). D. 1,2 (T).
Đáp án: B Giải thích: Cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn là: B=FIlsinα=3.10−20,75.0,05.sin900=0,8T Câu 23. Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 6 (cm) có dòng điện I = 5 (A) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 (T). Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2(N). Góc α hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là: A. 0,50. B. 300. C. 600 . D. 900.
Đáp án: B Giải thích: Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ mang dòng điện I đặt trong từ trường cảm ứng từ B là: F=BIlsinα, với α=B→,l→ ⇒7,5.10−2=0,5.5.0,06.sinα⇒sinα=0,5⇒α=300 Câu 24. Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 4 lần thì lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên: A. 8 lần. B. 4 lần. C. 16 lần. D. 24 lần.
Đáp án: C Giải thích: Lực tương tác giữa hai dòng điện song song: F=2.10−7I1I2r.l⇒Fl=2.10−7I1I2r ⇒ Khi tăng tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 4 lần thì lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên 16 lần. Câu 25: Giữa hai cực của một nam châm có B→ nằm ngang, B=0,01 T người ta đặt một dây dẫn có chiều dài L nằm ngang vuông góc với B→. Khối lượng một đơn vị chiều dài là d=0,01 kg/m. Tìm cường độ dòng điện chạy qua dây để dây nằm lơ lửng không rơi. Cho g=10 m/s2. A. 1 A. B. 10 A. C. 5 A. D. 0,5 A.
Đáp án: B Giải thích: + Dây dẫn đặt vuông góc với B→ nên α=900⇒sinα=1 + Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn đặt trong từ trường thì sẽ có lực từ F→ tác dụng lên dây dẫn. Ngoài ra, dây dẫn còn luôn chịu tác dụng của trọng lực P→. + Muốn dây dẫn nằm lơ lửng thì P→+F→=0→ ⇒P=F⇔mg=BIL⇔mLg=BI⇔dg=BI ⇒I=dgB=0,01.100,01=10A Câu 26: Thành phần nằm ngang của từ trường trái đất bằng 3.10-5 T, còn thành phần thẳng đứng rất nhỏ. Một đoạn dây dài 100 m mang dòng điện 1400 A đặt vuông góc với từ trường trái đất thì chịu tác dụng của lực từ: A. 2,2 N. B. 3,2 N. C. 4,2 N. D. 5,2 N.
Đáp án: C Giải thích: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện là : F=BIlsinα=3.10−5.1400.100.sin900=4,2N Câu 27: Một dây dẫn được uốn gập thành một khung dây có dạng tam giác vuông tại A, AM = 8 cm mang dòng điện I = 5 A. Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 3.10-3 T có véc tơ cảm ứng từ song song với cạnh AN hướng như hình vẽ. Giữ khung cố định, lực từ tác dụng lên cạnh AM của tam giác là: A. 1,2.10-3 N. B. 1,5.10-3 N. C. 2,1.10-3 N. D. 1,6.10-3 N.
Đáp án: A Giải thích: Lực từ tác dụng lên cạnh AM của tam giác là : F=B.I.AM.sinα=3.10−3.5.0,08.sin900=1,2.10−3N Câu 28: Một dây dẫn được uốn gập thành một khung dây có dạng tam giác vuông tại A, AM = 8 cm, AN = 6 cm mang dòng điện I = 5 A. Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 3.10-3 T có véc tơ cảm ứng từ song song với cạnh AN hướng như hình vẽ. Giữ khung cố định, lực từ tác dụng lên cạnh MN của tam giác là: A. 0,8.10-3 N. B. 1,2.10-3 N. C. 1,5.10-3 N. D. 1,8.10-3 N.
Đáp án: B Giải thích: + Cạnh MN có độ dài là: MN=AM2+AN2=82+62=10 cm=0,1 m + Từ hình vẽ, thấy: MN→,B→=ANM^=α⇒sinα=AMMN=810=0,8 + Lực từ tác dụng lên cạnh MN của tam giác là : FMN=B.I.MN.sinα=3.10−3.5.0,1.0,8=1,2.10−3N Câu 29. Treo một thanh đồng có chiều dài l=5 cm, có khối lượng 5 g vào hai sợi dây thẳng đứng cùng chiều dài trong một từ trường đều có B=0,5 T và có chiều thẳng đứng từ dưới lên trên. Cho dòng điện một chiều có cường độ dòng điện I=2 A chạy qua thanh đồng thì thấy dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng góc θ . Xác định góc lệch của thanh đồng so với phương thẳng đứng? A. 300. B. 450. C. 600. D. 900.
Đáp án: B Giải thích: Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn đặt trong từ trường thì sẽ có lực từ tác dụng lên dây dẫn. Ngoài ra, dây dẫn còn chịu tác dụng của trọng lực. Khi đó: tanθ=FP=BIlmg⇒tanθ=0,5.2.0,050,005.10=1⇒θ=450 Câu 30. Thanh MN dài 20 cm có khối lượng 5 g được treo nằm ngang bằng hai sợi chỉ mảnh CM và DN. Thanh nằm trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,3T nằm ngang vuông góc với thanh có chiều như hình vẽ. Mỗi sợi chỉ treo thanh có thể chịu được lực kéo tối đa là 0,04 N. Dòng điện chạy qua thanh MN có cường độ nhỏ nhất là bao nhiêu thì một trong hai sợi chỉ treo thanh bị đứt. Cho gia tốc trọng trường g=9,8m/s2. A. I = 0,36 A và có chiều từ M đến N. B. I = 0,36 A và có chiều từ N đến M. C. I = 0,52 A và có chiều từ M đến N. D. I = 0,52 A và có chiều từ N đến M.
Đáp án: D Giải thích: - Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn đặt trong từ trường thì sẽ có lực từ tác dụng lên dây dẫn. + Công thức tính lực từ: F=BIlsinα với α=B→,l→ + Theo yêu cầu của đề bài, để dây bị đứt thì lực từ phải hướng xuống, khi đó: P+F≥2T⇒F≥2T−P + Lực từ nhỏ nhất Fmin làm dây bị đứt, khi đó: Fmin=BIminlsin900=2T−mg ⇒Imin=2T−mgBl=2.0,04−0,005.9,80,3.0,2=0,516≈0,52A - Xác định chiều của dòng điện bằng cách sử dụng quy tắc bàn tay trái. Để lực từ hướng xuống thì dòng điện phải “có chiều từ N đến M”. |
