Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 30

Hình vẽ bên dưới mô tả một khung dây mang dòng điện được đặt giữa hai cực của một nam châm. Một kim chỉ được gắn vào khung dây.Khi có dòng điện chạy qua là

21/28

Hình vẽ bên dưới mô tả một khung dây mang dòng điện được đặt giữa hai cực của một nam châm. Một kim chỉ được gắn vào khung dây.

Hình vẽ bên dưới mô tả một khung dây mang dòng điện được đặt giữa hai cực của một nam châm. Một kim chỉ được gắn vào khung dây.Khi có dòng điện chạy qua là  (ảnh 1)

Khi có dòng điện chạy qua là \({\rm{8,5 A}}\) làm kim chỉ di chuyển theo phương thẳng đứng, đi lên. Một băng giấy nhỏ được gắn lên kim, trọng lượng của băng giấy khiến kim chỉ trở về vị trí ban đầu (khi chưa có dòng điện và băng giấy). Sau đó, khối lượng của băng giấy đo được là \({\rm{60 mg}}{\rm{.}}\) Đoạn dây dẫn giữa hai cực của nam châm dài \(5,2{\mkern 1mu} {\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Lấy \({\rm{g}} = 9,8{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\)

a

Từ trường giữa hai cực của nam châm có hướng \( + {\rm{y}}{\rm{.}}\)

ĐúngSai
b

Lực từ tác dụng lên dòng điện có độ lớn bằng \({\rm{588 mN}}{\rm{.}}\)

ĐúngSai
c

Cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm có độ lớn \({\rm{2,4 T}}{\rm{.}}\)

ĐúngSai
d

Bây giờ thay nguồn không đổi bằng một nguồn có tần số thấp thì hiện tượng diễn ra tương tự nhau.

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: Đ – S – S – S

a) Từ trường giữa hai cực của nam châm có hướng \( + \,y.\)

Khi có dòng điện chạy qua là \({\rm{8,5}}\,{\rm{A}}\) làm kim chỉ di chuyển theo phương thẳng đứng, đi lên. Nên dây dẫn nằm dọc theo trục \(Ox \Rightarrow \) lực từ \(\vec F\) có phương và chiều dọc theo trục \(Oz.\) Do đó, từ trường giữa hai cực của nam châm có hướng \({\rm{ + }}\,{\rm{y}}{\rm{.}}\)

Chọn ĐÚNG.

b) Lực từ tác dụng lên dòng điện có độ lớn bằng \({\rm{588}}{\mkern 1mu} \,{\rm{mN}}{\rm{.}}\)

+ Lực từ đủ lớn để nâng kim và giấy (khối lượng bảng giấy \[{\rm{m}}\, = \,{\rm{60}}\,{\rm{(mg)}}\, = \,{\rm{6}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 5}}}}\,({\rm{kg)}}{\rm{.}}\]

+ Khi kim chỉ trở về vị trí ban đầu (khi chưa có dòng điện và bảng giấy) thì lực từ cân bằng với trọng lực. Nên lực từ tác dụng lên dòng điện là:

\(\)\[{\rm{F}}\, = {\rm{P}}\, = \,{\rm{m}} \cdot {\rm{g}}\, = \,{\rm{6}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 5}}}} \cdot {\rm{9,8}}\, = 5,88 \cdot {10^{ - 4}}{\rm{ N}} = \,0{\rm{,588 mN}}{\rm{.}}\]

Chọn SAI.

c) Cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm có độ lớn \({\rm{2,4 T}}{\rm{.}}\)

+ Từ công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều. Ta có:

\[{\rm{F}}\, = \,{\rm{IB}}\ell {\rm{sin\alpha }}\, \Rightarrow \,{\rm{B}}\, = \,\frac{{\rm{F}}}{{{\rm{I}}\ell {\rm{sin\alpha }}}}\, = \frac{{{\rm{5,88}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{{\rm{8,5}} \cdot {\rm{5,2}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 2}}}} \cdot {\rm{sin(90}}^\circ {\rm{)}}}} = \,{\rm{1,33}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}\,{\rm{T}}{\rm{.}}\]

Chọn SAI.

d) Bây giờ thay nguồn không đổi bằng một nguồn có tần số thấp thì hiện tượng diễn ra tương tự nhau.

+ Khi sử dụng nguồn điện với tần số thấp thì kim chỉ sẽ dao động liên tục.

Chọn SAI.