Thứ sáu, 29/03/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 11 Vật lý Trắc nghiệm Vật Lí 11 Lực từ - cảm ứng từ

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Lực từ - cảm ứng từ

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Lực từ - cảm ứng từ (Phần 1)

  • 1434 lượt thi

  • 30 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Hai dòng điện I1 và I2 chạy trong hai dây dẫn thẳng, nằm trong mặt phẳng hình vẽ và trực giao nhau. Hướng của lực từ do dòng điện I1 tác dụng lên dòng điện I2

Xem đáp án

Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ của từ trường dòng I1 tác dụng lên dòng I2 cùng hướng với I1.Theo quy tắc nằm tay phải, từ trường của I1 gây ra tại vị trí đặt I2 hướng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng ngoài vào trong.

 

Chọn C


Câu 9:

Một đoạn dây đồng CD dài 20cm, nặng 15g được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,5T và các đường sức từ là những đường thẳng đứng hướng lên. Lấy g=10m/s2.  Cho dòng điện qua dây CD có cường độ I=2A thì lực căng mỗi sợi dây treo có độ lớn là

Xem đáp án

Chọn B

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ là hướng ngang, có độ lớn F=BIl. Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P=mg. Khi cân bằng thì hợp lực R=F+P  phải ở vị trí như hình vẽ.

Điều kiện cân bằng: 2T=R=P2+F2

T=1215.103.102+0,5.0,2.22=0,125N


Câu 10:

Một đoạn dây dẫn thẳng MN=5cm , khối lượng được treo vào hai sợi dây mảnh, nhẹ MC và ND sao cho MN nằm ngang và CMND nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Cả hệ đặt trong từ trường đều có độ lớn B=0,25T có hướng thẳng đứng từ dưới lên. Cho dòng điện có cường độ I chạy qua MN thì dây treo lệch một góc 30 độ so với phương thẳng đứng. Lấy g=10m/s2 . Giá trị I gần giá trị nào nhất sau đây?

Xem đáp án

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ là hướng ngang, có độ lớn F=BIl. Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P=mg. Khi cân bằng thì hợp lực R=F+P  phải ở vị trí như hình vẽ.

Điều kiện cân bằng: tanα=FP=BIlmgtan300=0,25.0,05I10.103.10I=4,62A

Chọn A.


Câu 11:

Một đoạn dây đồng CD dài 20cm , nặng 12g được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2T và các đường sức từ là những đường thẳng đứng hướng lên. Dây treo có thể chịu được lực kéo lớn nhất là 0,075N. Lấy g=10 m/s2Hỏi có thể cho dòng điện qua dây CD có cường độ lớn nhất là bao nhiêu để dây treo không bị đứt?

Xem đáp án

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ là hướng ngang, có độ lớn F=BIl. Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P=mg. Khi cân bằng thì hợp lực R=F+P phải ở vị trí như hình vẽ.

Điều kiện cân bằng:  2T=R=P2+F22T=mg2+BIl2

2.0,075=12.103.102+0,2.0,2I2I=2,25A.

Chọn A.


Câu 12:

Một thanh kim loại MN có chiều dài l=4,0cm và khối lượng m=4,0g được treo thẳng ngang bằng hai dây kim loại, nhẹ, cứng song song cùng độ dài AM và CN trong từ trường đều. Cảm ứng từ của từ trường này có độ lớn B=0,10T, hướng vuông góc với thanh MN và chếch lên phía trên hợp với phương thẳng đứng một góc α=40 độ. Lúc đầu, hai dây treo AM và CN nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Sau đó, cho dòng điện cường độ 10A chạy qua thanh MN. Lấy g=10 m/s2. Gọi γ là góc lệch của mặt phẳng chứa hai dây treo AM và CN so với mặt phẳng thẳng đứng. Giá trị γ gần giá trị nào nhất sau đây

Xem đáp án

Chọn mặt phẳng hình vẽ, là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với MN, chiều dòng điện hướng từ ngoài vào trong. Cảm ứng từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ và chếnh lên trên, theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ β=900α=300 , có độ lớn F=BI=0,04 N.

Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P=mg=0,04N=F . Khi cân bằng thì hợp lực R=F+P  phải cùng phương ngược chiều với lực căng của hai sợi dây 2T  ở vị trí như hình vẽ.

Từ tam giác cân có góc ở đỉnh β=300γ=750

Chọn A.


Câu 13:

Một thanh kim loại MN có chiều dài l và khối lượng m được treo thẳng ngang bằng hai dây kim loại nhẹ, cứng song song cùng độ dài AM và CN trong từ trường đều, tại nơi có gia tốc trọng trường g. Cảm ứng từ của từ trường này có độ lớn B, hướng vuông góc với thanh MN và chếch lên phía trên hợp với phương thẳng đứng một góc α=30 độ. Lúc đầu, hai dây treo AM và CN nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Sau đó, cho dòng điện cường độ I chạy qua thanh MN, sao cho BIl=0,25mg. Gọi γ là góc lệch của mặt phẳng chứa hai dây treo AM và CN so với mặt phẳng thẳng đứng. Giá trị γ gần giá trị nào nhất sau đây.

Xem đáp án

Chọn mặt phẳng hình vẽ, là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với MN, chiều dòng điện hướng từ ngoài vào trong. Cảm ứng từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ và chếnh lên trên, theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn BIl=0,25

Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, cỏ độ lớn P=mg=4F . Khi cân bằng thì hợp lực R=F+P  phải ở vị trí như hình vẽ.

Áp dụng định lý hàm số sin cho tam giác:

 Fsinγ=Psinβ+γ1sinγ=4sin600+γγ=13,9o

Chọn D


Câu 14:

Một thanh dẫn điện đồng chất có khối lượng m=10g dài l=1m được treo từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, chiều trong ra ngoài. Đầu trên  của thanh có thể quay tự do xung quanh một trục nằm ngang. Khi cho dòng điện cường độ I=8A qua thanh thì đầu dưới M của thanh di chuyển một đoạn d=2,6 cm. Lấy g=9,8m/s2. Độ lớn cảm ứng từ B là.

Xem đáp án

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn F=BIl, điểm đặt tại trung điểm N của thanh.

Trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn P=mg, điểm đặt tại N.

Khi cân bằng thì độ lớn mômen của F đổi với O bằng độ lớn mômen P đổi với OF.ON=P.HNBIll2=mgl2sinα

B=mgIlsindl=0,01.9,88.1sin0,0261=3,2.104T

Chọn A


Câu 15:

Dùng một dây đồng gặp lại thành ba cạnh của một hình chữ nhật. Hai đầu M, N có thể quay xung quanh một trục cách điện nằm ngang như trên hình vẽ. Khung dây được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B=0,03T, có phương thẳng đứng, có chiều từ dưới lên trên. Khi cho dòng điện cường độ I=5A chạy vào khung thì khung lệch ra khỏi mặt phẳng thẳng đứng, khi đó cạnh KS cách mặt phẳng thẳng đứng 1cm. Cho:MK =NS=a=10 cm,KS = b = 15 cm. Lấy g =10 m/s2 . Khối lượng của khung dây gần giá trị nào nhất sau đây?

Xem đáp án

Gọi P1 là trọng lượng các cạnh MK, NS và P2 là trọng lượng cạnh KS.

Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên các cạnh MK, NS có phương song song với trục quay nên không có tác dụng làm quay; lực từ tác dụng lên cạnh KS vuông góc với trục quay nên độ lớn mômen của nó đổi với trục quay: MF=F.MO= BIb.MK2MO2

Độ lớn mômen của trọng lực đổi với trục quay:

MP=2P1.JE+P2KO=KOP1+P2=KOa+b2a+b.mg

Điều kiện cân bằng: MF=MPm=BbIMK2MO2KO.g.2a+ba+b

m=0,03.0,15.50,120,0120,01.10.2.0,1+0,150,1+0,15=0,0313kg

Chọn D.


Câu 16:

Một thanh nhôm MN, khối lượng 0,2 kg chuyển động trong từ trường đều và luôn tiếp xúc với hai thanh ray đặt song song cách nhau 1,6m, nằm ngang, nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Từ trường ngược hướng với trọng lực, có độ lớn B=0,05T. Hệ số ma sát giữa thanh nhôm MN và hai thanh ray là μ=0,4. Biết thanh nhôm chuyển động đều và điện trở của mạch không đổi. Lấy g =10 m/s2 . Thanh nhôm chuyển động về phía

Xem đáp án

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn F= BIl

Vì chuyển động đều nên lực từ cân bằng với lực ma sát: BIl=μmg I=μmgBl =0,4.0,2.100,05.1,6=10 A

Chọn B


Câu 18:

Có hai thanh ray song song, cách nhau 1m, đặt trong mặt phẳng nghiêng nằm trong từ trường đều có B=0,05T. Góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng và mặt phẳng nằm ngang bằng 30 độ như hình vẽ. Các đường sức từ có phương thẳng đứng và có chiều hướng từ trên xuống dưới. Một thanh nhôm khối lượng 0,16kg trượt không ma sát trên hai thanh ray xuống dưới với vận tốc không đổi. Biết khi thanh nhôm chuyển động, nó vẫn luôn nằm ngang và cường độ dòng điện trong thanh nhôm không đổi bằng I. Lấy g=10 m/s2 . Đầu M của thành nhôm nối với cực?

Xem đáp án

Thanh chịu tác dụng của ba lực: trọng lực P, phản lực Q, lực từ F.

Vì vận tốc của thanh không đổi nên các lực tác dụng lên thanh cân bằng nhau. Muốn vậy, F phải hướng lên. Theo quy tắc bàn tay trái, dòng điện chạy qua thanh nhôm hướng từ M đến N tức là M nối với cực dương của nguồn điện.

Chiếu đẳng thức véc tơ: P+Q+F=0  lên mặt phẳng nghiêng (chọn chiều dương hướng xuống): Pcos900αFcosα=0

mgsinαIIlcosα=0I=mgtanαBI

I=0,16.10tan3000,05.1=18,475 A

Chọn A.


Câu 20:

Một khung dây dần hình chữ nhật ABCD , có chu vi l, có dòng điện cường độ I chạy qua, được đặt trong một từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng của khung dây và có cảm ứng là B. Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây dẫn có

Xem đáp án

Chọn C

Giả sử từ trường hướng từ trong ra ngoài mặt phẳng hình vẽ, theo quy tắc bàn tay trái hướng cùa lực từ tác dụng lên các cạnh giống như hình vẽ.

Vì các cạnh vuông góc với từ trường nên α = 90 độ, độ lớn lực từ tính theo:

F=BIlsinα=BIlF1=F3=BI.ABF2=F4=BI.BCF=F1+F2+F3+F4=0


Câu 21:

Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD, với AB=30cm, BC=20cm , được đặt trong một từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng của khung dây và có cảm ứng là 0,10T. Cho dòng điện cường độ 5,0A chạy qua khung dây dẫn theo chiều A,B,C,D thì độ lớn lực từ tác dụng lên cạnh AB,BC,CD và DA lần lượt là F1,F2,F3F4 . Giá trị của (F1+2F2+3F3+4F4)

Xem đáp án

Chọn C

Gỉa sử từ trường hướng từ trong ra ngoài mặt phẳng hình vẽ, theo quy tắc bàn tay trái hướng cùa lực từ tác dụng lên các cạnh giống như hình vẽ.

Vì các cạnh vuông góc với từ trường nên α = 90 độ, độ lớn lực từ tính theo:

F=BIlsinα=BIlF1=F3=0,1.5.0,3=0,15NF2=F4=0,1.5.0,2=0,1NF1+2F2+3F3+4F4=1,2N


Câu 22:

Cho một khung dây cứng hình chữ nhật ABCD có AB = 15 cm; BC = 25 cm, có dòng điện I = 5 A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây và hướng từ ngoài vào trong như hình vẽ. Biết B = 0,02 T. Độ lớn lực từ tác dụng lên cạnh AB, BC, CD và DA lần lượt là F1, F2, F3F4 . Chọn phương án đúng:

Xem đáp án

Chọn C

Các lực từ tác dụng lên từng cạnh của khung dây có điểm đặt tại trung điểm của

mỗi cạnh, có phương nằm trong mặt phẳng chứa khung dây và vuông góc với từng cạnh, có chiều như hình vẽ và độ lớn là F1=F3=B.I.AB=15.103N;F2=F4=B.I.BC=25.103N

Các lực này cân bằng với nhau từng đôi một nên có tác dụng kéo giãn các cạnh của khung dây.

Câu B sẽ đúng nếu F1+F2+F3+F4=0


Câu 23:

Cho một khung dây hình chừ nhật ABCD có AB = 10 cm; BC = 20 cm, có dòng điện I = 4 A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây như hình vẽ. Biết B = 0,04 T. Độ lớn momen của lực từ do từ trường đều tác dụng lên khung dây là:

Xem đáp án

Chọn A

Các cạnh AB và CD song song với các đường sức từ nên lực từ tác dụng lên các cạnh này bằng không (F2=F4=0) . Lực từ tác dụng lên các cạnh BC và AD có điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh, có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây, lực tác dụng lên cạnh BC hướng từ trong ra ngoài, lực tác dụng lên cạnh AD hướng từ ngoài vào trong và có độ lớn là

F2=F4=B.I.BC.sinα=0,04.4.0,2.sin90°=32.103N

Hai lực này tạo thành một ngẫu lực có tác dụng làm cho khung dây quay đến vị trí mà mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ.

Độ lớn momen lực là

M=F.d=F.AB=32.103.0,1=32.104Nm


Câu 24:

Cho một khung dây hình chữ nhật ABCD AB = 103cm; BC=20cm, có dòng điện I=5A chạy qua đặt trong một từ trường đều có độ lớn B=1T, có các đường sức từ song song với mặt phẳng chứa khung dây và hợp với cạnh AD một góc α = 300như hình vê. Độ lớn lực từ do từ trường đều tác dụng lên các cạnh AB,BC,CD,DAlần lượt là F1, F2, F3, F4. Giá trị của (F1+ 2F2+ 3F3 + 4F4) là

Xem đáp án

Các lực từ tác dụng lên từng cạnh của khung dây có điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh, có phương vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây và vuông góc với từng cạnh, lực tác dụng lên các cạnh AB,BC hướng từ trong ra, các lực tác dụng lên các cạnh CD,DA hướng từ ngoài vào và có độ lớn:

F1=F3=BI.AB.sin900α=0,75NF2=F4=BI.BC.sinα=0,5NF1+2F2+3F3+4F4=6N

Chọn B.


Câu 26:

Cho một khung dây dẫn cứng hình chữ nhật ABCD có AB = 10 cm; BC = 20 cm, có dòng điện I = 4 A chạy qua đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ hợp với mặt phẳng chứa khung dây một góc 60 độ như hình vẽ. Biết B=0,04 T. Độ lớn mômen của lực từ do từ trường tác dụng lên khung là:

Xem đáp án

Lực tác dụng lên các cạnh AB và CD cùng phương ngược chiều cùng độ lớn (F1 và F3) nên chúng cân bằng nhau. Lực từ tác dụng lên các cạnh BC và AD có điểm đặt tại trung điểm của mỗi cạnh, có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây, lực tác dụng lên cạnh BC hướng từ trong ra ngoài, lực tác dụng lên cạnh AD hướng từ ngoài vào trong và có độ lớn: F2=F4=B.I.BC=F.

Hai lực này tạo thành một ngẫu lực cỏ tác dụng làm cho khung dây quay đến vị trí mà mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ.

Độ lớn momen lực:

M=F.d=F.MN.cosα=I.B.BC.AB.cosα=16.104  Nm.

Chọn B


Câu 30:

Dòng điện có cường độ I1=4Achạy trong dây dẫn thẳng dài. Khung dây dẫn ABCD đồng phẳng với dòng I1  có AB=CD=10cm, AD=BC=5cm. AB song song với I1 và cách  là 5cm. Dòng điện chạy qua khung ABCD là I2=2 A.Xác định lực từ tổng hợp tác dụng lên khung.

Xem đáp án

Từ trường do dòng I1 gây nên tại các vị trí nằm trên cạnh khung dây và có chiều hướng vào mặt phẳng nên cảm ứng từ B có chiều từ ngoài vào trong hay mang dấu (+)

Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây được xác định dựa trên quy tắc bàn tay trái

Hợp lực tác dụng lên khung dây: F=F1+F2+F3+F4  (với F1 trên AD, F2 trên DC, F3trên CB, F4trên AB )

Do tính chất đối xứng nên lực từ gây ra tại DA và BC bằng nhau và F1F3F1+F3=0

Ta có: F2=2.107.I1I2d+AD.aF4=2.107.I1I2d.aF2=1,6.106NF4=3,2.106N

Vì F2F4F=F2F4=1,6.106N

Chọn B


Bắt đầu thi ngay