Trắc nghiệm Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 12 (có đáp án)
15 câu hỏi
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 10. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.
Câu nào dưới đây nói về từ thông là không đúng?
Từ thông qua mặt S là đại lượng xác định theo công thức \(\Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha \), với \(\alpha \) là góc tạo bởi cảm ứng từ \(\overrightarrow {\rm{B}} \) và pháp tuyến dương \(\overrightarrow {\rm{n}} \) của mặt S.
Từ thông là một đại lượng vô hướng, có thể dương, âm hoặc bằng không.
Từ thông qua mặt S chỉ phụ thuộc diện tích của mặt S, không phụ thuộc góc nghiêng của mặt đó so với hướng của các đường sức từ.
Từ thông qua mặt S được đo bằng đơn vị vêbe (1 Wb = 1 T.m2), và có giá trị lớn nhất khi mặt này vuông góc với các đường sức từ.
C – sai vì \(\Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha \). Chọn C.
Cho vectơ pháp tuyến của khung dây vuông góc với các đường sức từ thì khi độ lớn cảm ứng từ tăng 2 lần, từ thông
bằng 0.
tăng 2 lần.
tăng 4 lần.
giảm 2 lần.
Từ thông \(\Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha = B \cdot S \cdot \cos 90^\circ = 0\). 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
\(\Phi = {\rm{BS}}.\sin \alpha .\)
\(\Phi = {\rm{BS}}.\cos \alpha .\)
\(\Phi = {\rm{BS}}.\tan \alpha .\)
\(\Phi = {\rm{BS}}.{\mathop{\rm cotan}\nolimits} \alpha .\)
Chọn B.
Weber là đơn vị đo từ thông, kí hiệu là Wb; 1 Wb bằng
1 T.m2.
1 T/m.
1 T.m.
1 T/m2.
Chọn A.
Ứng dụng nào sau đây không liên quan đến dòng Fu-cô?
Phanh điện từ.
Nấu chảy kim loại bằng cách để nó trong từ trường biến thiên.
Lõi máy biến thế được ghép từ các lá thép mỏng cách điện với nhau.
Đèn hình TV.
Đèn hình TV không liên quan đến dòng Fu-cô. Chọn D.
Hiện tượng cảm ứng điện từ không được sử dụng trong
đồng hồ tốc độ.
máy biến áp.
máy phát điện xoay chiều.
lò sưởi.
Hiện tượng cảm ứng điện từ không được sử dụng trong lò sưởi. Chọn D.
Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = 5cm2 gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 60°. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây.
\(\Phi = 8,66 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.\)
\(\Phi = 8,66 \cdot {10^{ - 5}}\;{\rm{Wb}}.\)
\(\Phi = 3\sqrt 3 \cdot {10^{ - 6}}\;{\rm{Wb}}.\)
\(\Phi = 3\sqrt 3 \cdot {10^{ - 5}}\;{\rm{Wb}}.\)
Ta có công thức tính từ thông:
\(\Phi = {\rm{NBS}}\cos \alpha = 20.0,{1.5.10^{ - 4}}.\cos 30^\circ = 8,66 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.\)
Chọn A.
Một khung dây có diện tích 5 cm2, gồm 50 vòng dây. Đặt khung dây trong từ trường đều có cảm ứng từ \[\overrightarrow {\rm{B}} \] và quay khung theo mọi hướng. Từ thông qua khung có giá trị cực đại là 5.10-3 Wb. Cảm ứng từ B có giá trị nào?
0,2 T.
0,02 T.
2 T.
2.10-3 T.
Ta có: \({\Phi _{\max }} = {\rm{NBS}} \Rightarrow 5 \cdot {10^{ - 3}} = 50 \cdot {\rm{B}} \cdot 5 \cdot {10^{ - 4}} \Rightarrow {\rm{B}} = 0,2\;{\rm{T}}\)
Chọn A.
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: \(\left| {{{\rm{e}}_{{\rm{cu}}}}} \right| = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \left| {\frac{{0,4 - 1,2}}{{0,2}}} \right| = 4\;{\rm{V}}\)
Chọn B.
Vectơ cảm ứng từ của từ trường đều xuyên qua diện tích S theo phương vuông góc với mặt phẳng khung, có giá trị phụ thuộc vào thời gian như đồ thị hình bên, độ lớn suất điện động cảm ứng bằng
0 V.
\(\frac{{S\sqrt 3 }}{2}\;{\rm{V}}.\)
\(\frac{{\rm{S}}}{2}\;{\rm{V}}.\)
20S V.
Ta có: \(\left| {{{\rm{e}}_{\rm{c}}}} \right| = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \left| {\frac{{\Delta {\rm{B}}}}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| \cdot S = \frac{{6 - 0}}{{0,3}} \cdot S = 20.S(V)\). Chọn D.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai
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 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.
a) Đúng. Đây là kết luận về hiện tượng cảm ứng điện từ.
b) Đúng. Đây là nội dung của định luật Faraday về cảm ứng điện từ.
c) Sai. Nếu từ thông qua mạch kín lớn nhưng từ thông biến đổi với tốc độ nhỏ thì suất điện động cảm ứng sẽ nhỏ.
d) Sai. Khi đưa nam châm lại gần ống dây, độ lớn của từ thông qua ống dây tăng và từ trường của dòng điện cảm ứng trong ống dây ngược chiều với từ trường của nam châm. Khi đó, từ truờng của dòng điện cảm ứng ngăn cản nam châm lại gần nó. Tức là ống dây sẽ đẩy nam châm.
Đáp án: a) Đúng, b) Đúng, c) Sai, d) Sai.
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 đúng, phát biểu nào sai?
a) Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực bắc của ống dây và hút cực bắc của thanh nam châm.
b) Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực bắc của ống dây và đẩy cực bắc của thanh nam châm.
c) Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây và đẩy cực nam của thanh nam châm.
d) Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây và hút cực bắc của thanh nam châm.
Khi đưa cực bắc của thanh nam châm lại gần đầu 1 của ống dây, dòng điện cảm ứng trong ống dây ngược chiều kim đồng hồ và có chiều sao cho đầu 1 của ống dây là cực bắc và nó phải đẩy cực bắc của thanh nam châm.
Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Sai; d) Sai.
PHẦN III. Câu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3
Một vòng dây dẫn phẳng có diện tích 0,10 m2 được đặt vuông góc với từ trường có độ lớn cảm ứng từ là 2,0.10-3 T. Tính từ thông qua vòng dây này.
Ta có: \(\Phi = {\rm{BS}} \cdot \cos \alpha = {\rm{BS}} \cdot \cos (\overrightarrow {\rm{B}} ,\overrightarrow {\rm{n}} ) = 2 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 0,1 \cdot \cos \left( {{0^0}} \right) = 2 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.\)
Đáp án: 2.10-4 Wb.
Một khung dây dẫn kín có diện tích 20 cm2, quay đều trong từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,02 T. Tính độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong vòng dây khi góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây thay đổi từ 30° đến 60° trong khoảng thời gian 0,1 giây.
Ta có:
ec=ΔΦΔt=Δ(NBS⋅cosα)Δt→N,B,S= const ec=NBSΔ(cosα)Δt=NBScosα2−cosα1Δt
ec=1⋅0,02⋅20⋅10−4⋅cos60°−cos30°0,1=1,46⋅10−4 V.
Đáp án: 1,46.10-4 V.
Một khung dây hình chữ nhật có điện trở R = 0,02 W, chiều dài 2 dm, chiều rộng 1,14 dm. Khung dây đặt trong từ trường đều có vectơ \(\overrightarrow {\rm{B}} \) vuông góc với mặt phẳng khung B = 0,1 T. Người ta uốn nhanh khung dây nói trên thành một vòng dây hình tròn ngay trong từ trường đều nói trên. Điện lượng di chuyển trong khung là bao nhiêu?
Ta có: \(\Phi = {\rm{BS}} \Rightarrow \Delta \Phi = {\rm{B}} \cdot \Delta {\rm{S}} = {\rm{B}} \cdot \left( {{{\rm{S}}_{{\rm{tron }}}} - {{\rm{S}}_{{\rm{hcn }}}}} \right)\)
\( \Rightarrow \Delta \Phi = {\rm{B}}\left[ {\pi {{\left( {\frac{{\rm{C}}}{{2\pi }}} \right)}^2} - {{\rm{S}}_{{\rm{hcn }}}}} \right] = {\rm{B}}\left[ {\frac{{{{({\rm{a}} + {\rm{b}})}^2}}}{\pi } - {\rm{ab}}} \right]\)
\( \Rightarrow \Delta \Phi = 0,1 \cdot \left( {\frac{{{{(0,2 + 0,144)}^2}}}{\pi } - 0,2 \cdot 0,144} \right) \approx 8,87 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.\)
\( \Rightarrow {\rm{I}} = \frac{{\left| {{{\rm{e}}_{\rm{c}}}} \right|}}{{\rm{R}}} = \frac{{\Delta {\rm{q}}}}{{\Delta {\rm{t}}}} \Leftrightarrow \frac{1}{{\rm{R}}}\left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \frac{{\Delta {\rm{q}}}}{{\Delta {\rm{t}}}} \Rightarrow \Delta {\rm{q}} = \frac{{|\Delta \Phi |}}{{\rm{R}}} = \frac{{8,87 \cdot {{10}^{ - 4}}}}{{0,02}} \approx 0,044{\rm{C}}\)
Đáp án: 0,044 C.
