62 câu Trắc nghiệm Vật lý 12 Cánh diều Chủ đề 3: Từ trường có đáp án

Phát biểu nào sau đây là sai? 

Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân (Hình 3.1). Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là 1,0 cm. Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 500,68 g. Khi có dòng điện cuờng độ 0,34 A chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 500,12 g. Lấy \(g = 9,80\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}.\) Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có một lực tác dụng vào cân theo chiều thẳng đứng lên trên.

b) Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ tác dụng lên đoạn dây và có chiều hướng lên.

c) Dòng điện trong dây có chiều từ trái sang phải.

d) Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm là 0,16 T.

Một nhóm học sinh làm thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ như trình bày ở Hình 3.2. Trong các phát biểu a), b), c), d) sau đây của học sinh, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

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.

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.

c) Độ lớn của từ thông qua một mạch kín càng lớn thì suất điện động cảm ứng trong mạch kín đó càng lớn.

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.

Ở một bóng đèn sợi đốt có ghi \(220\;{\rm{V}} - 75\;{\rm{W}}.\) Đèn được nối vào mạng điện xoay chiều. Khi đèn sáng bình thường, trong các phát biểu a), b), c), d) sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là \(0,34\;{\rm{A}}.\)

b) Số đo cường độ dòng điện của ampe kế mắc nối tiếp với đèn là \(0,48\;{\rm{A}}.\)

c) Trong một giờ, đèn tiêu thụ năng lượng điện là 75 W.h.

d) Điện trở của đèn là \(458\Omega .\)

Xét các điểm dọc theo trục của một vòng dây mang dòng điện, bắt đầu từ điểm M ở bên trái vòng dây và kết thúc tại điểm N ở bên phải vòng dây (Hình 3.6). Trong các phát biểu a), b), c), d) sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Độ lớn của cảm ứng từ ở mọi điểm trên đường MN đều như nhau.

b) Từ M đến N, độ lớn của cảm ứng từ sẽ tăng rồi lại giảm.

c) Từ M đến N, độ lớn của cảm ứng từ sẽ giảm rồi lại tăng.

d) Dọc theo MN, hướng của từ trường không thay đồi.

Ở Hình 3.7, biết: $I=2,0 \text{A};B=0,01 \text{T};\text{MN}=\text{NO}=5,0 \text{cm};\alpha ={30}^{°}.$ Trong các phát biểu a), b), c), d) sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện MN hướng vào trong.

b) Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện NO hướng ra ngoài.

c) Lực từ tác dụng lên MN và tác dụng lên NO có độ lớn bằng nhau.

d) Lực từ tác dụng lên MN có độ lớn là 0,0005 N.

Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 20,0 m có diện tích mặt cắt ngang là \(2,50 \cdot {10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^2}.\) Đoạn dây dẫn được đặt nằm ngang sao cho dòng điện trong đoạn dây dẫn chạy từ đông sang tây với cường độ 20,0A. Ở vị trí đang xét, từ trường Trái Đất có cảm úng từ nằm ngang, hướng từ nam lên bắc và có độ lớn \(0,500 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{T}}.\) Biết khối lượng riêng của đồng là \(8,{90.10^3}\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3};g = 9,8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}.\)

a) Tìm độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây.

b) Tính lực hấp dẫn tác dụng lên đoạn dây.

Khung dây dẫn hình chữ nhật MNOP có dòng điện chạy qua và có thể quay xung quanh trục trong vùng từ trường đều (Hình 3.9). Ở vị trí như hình vẽ, mặt phẳng khung dây nghiêng với các đường sức từ một góc xác định. Dòng điện chạy theo chiều MNOP. Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Lực từ tác dụng lên MN và OP là hai lực cân bằng.

b) Lực từ tác dụng lên MN và OP có độ lớn bằng nhau.

c) Cặp lực từ tác dụng lên NO và PM là một ngẫu lực.

d) Cặp lực từ tác dụng lên MN và OP là một ngẫu lực.

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)?

Rotato của một máy phát điện xoay chiều gồm tám vòng dây, mỗi vòng có diện tích \(S = 0,0900\;{{\rm{m}}^2},\) điện trở của rotato là \(6,0\Omega .\) Rotato quay trong từ trường của stato có độ lớn cảm ứng từ là \(0,500\;{\rm{T}}\) với tần số không đổi \(50,0\;{\rm{Hz}}.\) Phát biểu nào sau đây đúng, phát biểu nào sai?

a) Tần số góc là \(377{\rm{rad}}/{\rm{s}}.\)

b) Suất điện động cực đại do máy phát ra là \(123\;{\rm{V}}.\)

c) Bỏ qua điện trở mạch ngoài, cường độ dòng điện cực đại là \(20,5\;{\rm{A}}.\)

d) Nếu mạch ngoài có điện trở \(6,0\Omega ,\) cường độ dòng điện cực đại là \(15,5\;{\rm{A}}.\)

Electron có tốc độ \(v = 8,4 \cdot {10^6}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\) được cho đi vào vùng có từ trường đều theo phương vuông góc với cảm ứng từ. Electron chuyển động trong từ trường theo một đường tròn. Biết \(B = 0,50{\rm{mT}}\), độ lớn điện tích và khối lượng của electron là \(e = 1,6 \cdot {10^{ - 19}}{\rm{C}}\) và \(m = 9,1 \cdot {10^{ - 31}}\;{\rm{kg}}.\) Bán kính quỹ đạo của electron là bao nhiêu centimet (viết kết quả với một chữ số thập phân)?

Trên Hình 3.2, khi thanh nam châm dịch chuyển lại gần ống dây, trong ống dây có dòng điện cảm ứng. Nếu nhìn từ phía thanh nam châm vào đầu ống dây, phát biểu nào sau đây là đúng?

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.

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 α=30° (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)?

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

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) \(220{\rm{kV}}.\)

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.

Phát biểu nào sau đây là đúng? 

Khi được đưa lại gần nhau, 

Một dòng electron đang dịch chuyển theo chiều dương của trục Ox trong từ truờng có cảm ứng từ hướng theo chiều dương của trục Oy (Hình 3.5). Lực từ tác dụng lên các điện tích có hướng 

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?

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).

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 \((\mu N)\)?

Trường hợp nào sau đây không có hiện tượng cảm ứng điện từ? 

Một đoạn dây dẫn MN được đặt trên hai thanh kim loại và tạo thành một mạch kín. Tất cả được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ  (Hình 3.10). Đoạn dây dẫn MN đang chuyển động với tốc độ v và khi chuyển động luôn tiếp xúc với hai thanh kim loại. Phát biểu nào P sau đây là đúng?

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?

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

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.

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.

Từ thông qua một cuộn dây 80 vòng giàm đều từ \(2,0{\rm{mWb}}\) xuống \(0,5{\rm{mWb}}\) trong thời gian \(4,0\;{\rm{s}}.\) Tính độ lớn suất điện động cảm ứng do sự biến thiên từ thông này gây ra.

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.

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.

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.

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?

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?

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

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 90° 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.

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.

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).

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).

Với các số liệu đã cho ở bài 3.27, tính hiệu suất truyền tải điện.