Đề thi giữa kì 2 Vật lí 12 Kết nối tri thức cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Đề 2
21 câu hỏi
Xung quanh vật nào sau đây không có từ trường?
Dòng điện không đổi.
Hạt mang điện chuyển động.
Hạt mang điện đứng yên.
Nam châm chữ U.
Xung quanh nam châm, dòng điện, hạt mang điện chuyển động có từ trường.
Chọn C
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường
cùng hướng với hướng của từ trường tại điểm đó.
cùng hướng với lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện đặt tại điểm đó.
có độ lớn tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện đặt tại điểm đó.
có độ lớn tỉ lệ với cường độ của phần tử dòng điện đặt tại điểm đó.
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường cùng hướng với hướng của từ trường tại điểm đó. Chọn A.
Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B, góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến là α. Từ thông qua diện tích S được tính theo công thức
Φ=BS.sinα.
Φ=BS.cosα.
Φ=BS.tanα.
Φ=BS.cotanα.
Chọn B.
Một khung dây dẫn quay đều quanh trục A trong một từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung với tốc độ góc w = 150 vòng/phút. Từ thông cực đại qua khung dây là 10 Wb. Suất điện động cực đại trong khung dây bằng
50πV.
502 V.
25π2 V.
252 V.
E0=ωΦ0=150.2π60.10=157V
Chọn A.
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Nếu tăng số vòng dây của cuộn thứ cấp thêm 20% thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở tăng thêm 6 V so với ban đầu. Điện áp hiệu dụng ban đầu ở cuộn thứ cấp khi để hở là
30 V.
40 V.
48 V.
60 V.
N1N2=U1U2⇒N1U1=N2U2 (1)
N1N2+0,2N2=U1U2+6⇒N1U1=1,2N2U2+6 (2)
Từ (1) và (2) có: U2+6=1,2U2⇒U2=30 V. Chọn A.
Chọn phát biểu đúng khi nói về từ trường xoáy?
Có các đường sức là đường cong không kín.
Có các đường sức là đường thẳng vuông góc với điện trường.
Nơi nào có điện trường biến thiên nơi đó xuất hiện từ trường xoáy.
Nơi nào có điện trường không thay đổi, nơi đó xuất hiện từ trường xoáy.
Tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường xoáy. Đường sức của từ trường luôn khép kín. Chọn C.
Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều B→?
Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.
Hình 4.
Sử dụng quy tắc bàn tay trái. Chọn A.
Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều, vuông góc với vectơ 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
0,8 T.
0,08 T.
0,16 T.
0,016 T.
Chọn B.
F=IBlsinα⇒B=FIlsinα=3.10−30,75.0,05.sin90°=0,08 T.
Từ thông Φ qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thời gian 0,2 s từ thông giảm đều từ 1,2 Wb xuống còn 0,4 Wb. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng
6 V.
4 V.
2 V.
1 V.
Áp dụng công thức định luật Faraday: ecu=ΔΦΔt=0,4−1,20,2=4 V. Chọn B.
Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là u=2202cos100πt−π4(V) (t tính bằng s). Giá trị của u ở thời điểm t=5 ms là
-220 V .
1102 V.
220 V .
−1102 V.
Ta có: u=2202cos100πt−π4(V).
Tại t=5 ms⇒u=2202cos100π⋅5⋅10−3−π4=220 V.
Chọn C.
Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi biến áp hoạt động không tải là
0 V.
105 V.
630 V.
70 V.
N1N2=U1U2⇒2400800=210U2⇒U2=70 V.
Chọn D
Sóng điện từ và sóng cơ học không có cùng tính chất nào sau đây?
Mang theo năng lượng.
Chỉ truyền được trong các môi trường vật chất có tính đàn hồi.
Có tính phản xạ, khúc xạ, giao thoa.
Tốc độ truyền sóng phụ thuộc môi trường.
Sóng điện từ truyền được trong chân không. Chọn B.
Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) Đường sức từ là đường được vẽ trong từ trường sao cho tiếp tuyến tại một điểm bất kì trên đường trùng với phương của vecto cảm ứng từ tại điểm đó.
b) Bên ngoài một thanh nam châm, các đường sức từ đi từ cực nam đến cực bắc.
c) Nơi nào từ trường mạnh hơn thì các đường sức từ ở đó dày hơn, nơi nào từ trường yếu hơn thì các đường sức từ ở đó thưa hơn.
a) Đúng
b) Sai. Bên ngoài một thanh nam châm, các đường sức từ đi từ cực bắc đến cực nam.
c) Đúng
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng.
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 m/s2. 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.
a) Đúng. Số chỉ của cân giảm, chứng tỏ đã có một lực tác dụng vào cân theo chiều hướng lên.
b) Sai. Do lực tác dụng vào cân hướng lên nên theo định luật thứ ba của Newton, lực tác dụng lên đoạn dây hướng xuống.
c) Sai. Theo quy tắc bàn tay trái, chiều dòng điện trong dây dẫn hướng từ phải sang trái.
d) Đúng. Vì dòng điện vuông góc với từ trường nên, theo công thức (3.1), độ lớn cảm ứng từ giữa các cực nam châm là B=FIl=mgIl
Thay số: m=500,68 g−500,12 g=0,56 g=0,56⋅10−3 kg;
g=9,80 m/s2;I=0,34 A;l=0,10 m ta được: B=0,16 T.
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.
Một đoạn dây được uốn gập thành khung dây có dạng tam giác AMN vuông góc tại A. Đặt khung dây vào một từ trường đều có các vectơ cảm ứng từ nằm trong mặt phẳng ngang, có chiều từ trái qua phải như hình vẽ. Coi khung dây nằm cố định trong mặt phẳng hình vẽ và AM = 8 cm, AN = 6 cm, B = 3.10-3T, I = 5 A. Lực từ tác dụng lên cạnh MN có đặc điểm như thế nào?
Áp dụng quy tắc bàn tay trái.
Lực từ tác dụng lên cạnh MN có hướng như hình vẽ (vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều từ trong hướng ra ngoài), có độ lớn: FMN = B.I.MN.sin a= B.I.AM
⇒ FMN = 3.10-3.5.0,08 = 1,2.10-3 N = 1,2 mN
Đáp án: vuông góc với hình vẽ, hướng ra ngoài mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn 1,2 mN.
Một dây dẫn thẳng, cứng, dài l = 0,10 m, có khối lượng m = 0,025 kg 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 m/s2. 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)?
Để dây vẫn nằm yên thì lực từ tác dụng lên dây phải có độ lớn bằng trọng lượng của dây, tức là: BIlsin90°=mg hay: I=mgBl.
Thay các giá trị đã cho: m=0,025 kg;g=9,8 m/s2;B=0,5 T;l=0,10 m, ta được: ⇒T4=0,1( s)⇒T=0,4( s)⇒ω=2πT=2π0,4=5π(rad/s)
Đáp án: I=4,9 A.
Cường độ dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức i = 3coswt (A), trong đó t được đo bằng s. Biết rằng trong thời gian 0,1 s thì dòng điện tăng từ giá trị 0 A đến 3 A. Hãy tính tần số góc của dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch.
Trong thời gian 0,1 s thì dòng điện tăng từ giá trị 0 A đến 3 A
⇒T4=0,1( s)⇒T=0,4( s)⇒ω=2πT=2π0,4=5π(rad/s)
Đáp án: 5π rad/s.
Một máy biến áp có điện trở các cuộn dây không đáng kể. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp lần lượt là 55 V và 220 V. Bỏ qua các hao phí trong máy, tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu?
Áp dụng công thức máy biến áp ta có N1 N2=U1U2⇒N1 N2=55220=14
Đáp án: 0,25.
Treo một đoạn dây dẫn có chiều dài L = 5 cm, khối lượng m = 5 g bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn B = 0,5 T và dòng điện chạy qua dây dẫn là I = 2 A. Lấy g = 10 m/s2. Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng.
Gọi góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là β.
Lực từ có phương nằm ngang, hợp với trọng lực góc β.
tanβ=FP=BILsinαmg=0,5⋅2⋅0,05.sin90°0,005⋅10=1⇒β=45°.
Một cuộn dây dẫn kín, dẹt hình tròn, gồm N = 100 vòng, mỗi vòng có bán kính r = 10 cm, mỗi mét dài của dây dẫn có điện trở R0 = 0,5 W. Cuộn dây đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B→ vuông góc với mặt phẳng các vòng dây và có độ lớn B = 10-2 T giảm đều đến 0 trong thời gian Dt = 10-2 s. Tính cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây.
Từ thông qua một vòng dây của cuộn dây là: Φ=BScosα, trong đó α=0 và S=πr2. Xét trong khoảng thời gian từ t0=0 đến thời điểm t, từ thông qua 1 vòng dây thay đổi từ Φ0 đến Φt ứng với cảm ứng từ là B0=10−2 T và Bt=0.
Theo định luật Faraday ta có suất điện động qua N vòng dây của cuộn dây là:
e=−NΔΦΔt=−NSΔBΔt
Cường độ dòng điện xuất hiện trong cuộn dây là: i=eR
Trong đó, R=LR0=N2πrR0 là điện trở của khung dây.
Do đó, i=−Nπr2ΔBΔtN2πrR0=−r2R0⋅ΔBΔt=−0,12⋅0,5⋅0−10−210−2=0,1 A.
Trên hai ray kim loại cố định, cách nhau d = 5,0 cm có một thanh kim loại có độ dài l = 7,0 cm, khối lượng m = 100 g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang như hình vẽ. Tính gia tốc của thanh kim loại nếu cho dòng điện I = 10 A chạy qua và đặt chúng trong từ trường đều có độ lớn B = 1,5 T.
a=Fm=BIdsinαm=1,5.10.0,05.sin90°0,1=7,5 m/s2
