Trắc nghiệm Vật Lí 11 Ôn tập Chương 4

Bài 1. Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc cách điện, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn, bán kính R = 20 cm như hình vẽ. Dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ 5 A. Xác định cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn.

A. 10^-6 T.

B. 2.10^-7 T.

C. 10,7.10^-6 T.

D. 4,6.10^-6 T.

Đáp án: C

Dòng điện chạy trong vòng tròn gây ra tại tâm O cảm ứng từ B₁→ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ ngoài vào và có độ lớn:

Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng gây ra tại tâm O cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ trong ra và có độ lớn:

Cảm ứng từ tổng hợp tại O là:

Vì B₁→ và B₂→ cùng phương, ngược chiều và B₁ > B₂ nên B₀→ cùng phương, cùng chiều với B₁→ và có độ lớn:

Bài 2. Một ống dây hình trụ, tiết diện đều, không có lõi thép. Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài ống là 5000 vòng. Mắc ống dây vào một nguồn có suất điện động bằng E = 12V, điện trở trong không đáng kể. Biết điện trở của ống dây là R = 0,5Ω. Cảm ứng từ trong lòng của ống dây có độ lớn gần đúng bằng

A. 0,15T

B. 0,18T

C. 0,2T

D. 0,25T

Đáp án: A

Áp dụng định luật Ôm:

Cảm ứng từ trong lòng của ống dây:

Bài 3. Cho hai dòng điện thẳng I₁, I₂ song song, cách nhau 10cm, trong chân không. Gọi M là một điểm nằm ngoài mặt phẳng chứa hai dòng điện, cách dòng điện I₁ 6cm, cách dòng điện I₂ 8cm. Biết cảm ứng từ do hai dòng điện trên gây ra có phương song song với mặt phẳng chứa hai dòng điện, có độ lớn B = 5.10^-5T và có chiều như hình vẽ. Dòng điện I₁ có

A. Cường độ 9A, có chiều đi vào trong mặt phẳng hình vẽ

B. Cường độ 12A, có chiều đi vào trong mặt phẳng hình vẽ

C. Cường độ 9A, có chiều đi ra ngoài mặt phẳng hình vẽ

D. Cường độ 12A, có chiều đi ra ngoài mặt phẳng hình vẽ

Đáp án: B

Ta thấy ∆I₁MI₂ vuông tại M. Phân tích B→ theo hai thành phần như hình vẽ, ta có:

Áp dụng quy tắc đinh ốc, suy ra chiều I₁ đi vào trong mặt phẳng hình vẽ

Bài 4. Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí. cường độ dòng điện trong hai dây dẫn đó bằng nhau và bằng I = 1A. Lực từ tác dụng trên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây bằng 2.10^-5N. Hỏi hai dây đó cách nhau bao nhiêu?

A. 1cm.

B. 2cm.

C. 3cm.

D. 4cm

Đáp án: A

Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây lúc đầu là:

Khoảng cách giữa hai dây là:

Bài 5. Hai vòng tròn dây dẫn đặt cách nhau một khoảng rất nhỏ. Vòng dây dẫn dưới giữ cố định, vòng trên nối với đầu một đòn cân (hình vẽ). Khi cho vào hai dòng điện cường độ bằng nhau vào hai vòng dây thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân khối lượng 0,1 g vào đĩa cân bên kia thì cân trả lại thăng bằng và lúc đó hai vòng cách nhau 2 mm. Xác định cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây? Cho biết bán kính mỗi vòng dây bằng 5 cm. lấy g

A. 1,25A.

B. 2,15A.

C. 3,24A.

D. 5,64A

Đáp án: D

Chu vi của mỗi vòng dây là: l_C = 2πR. Vì hai vòng dây ở cách nhau một khoảng rất nhỏ nên:

Lực tác dụng lên mỗi vòng dây là:

Điều kiện để cân thăng bằng là:

Cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây là:

Bài 6. Hai vòng tròn dây dẫn đồng tâm, bán kính một vòng là R₁ = 8 cm, vòng kia là R₂ = 16 cm, trong mỗi vòng dây đều có dòng điện cường độ I = 10 A chạy qua. Biết hai vòng dây nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Cảm ứng từ tại tâm của hai dây dẫn có độ lớn là

A. 1,18.10^-4 T.

B. 1,7.10^-4 T.

C. 3,9.10^-5 T.

D. 8,8.10^-4. T

Đáp án: D

Do 2 dòng điện tròn đồng tâm, ngược chiều cùng nằm trong hai mặt phẳng vuông góc nhau nên B₁→ và B₂→ do hai dòng điện có phương vuông góc với nhau

Bài 7. Một proton chuyển động thẳng đều trong miền có cả từ trường đều và điện trường đều. Véctơ vận tốc của hạt và hướng đường sức điện trường như hình vẽ. E = 8000V/m, v = 2.10⁶m/s, xác định hướng và độ lớn B→:

A. B→ hướng ra. B = 0,002T

B. B→ hướng vào. B = 0,003T

C. B→ hướng xuống. B = 0,004T

D. B→ hướng lên. B = 0,004T

Đáp án: C

Hạt chuyển động thẳng đều

E→ hướng từ trong ra và q > 0 nên ⇒ F_đ→ hướng từ trong ra F_L→ hướng từ ngoài vào trong

Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy B→ hướng xuống.

Bài 8. Có ba dòng điện thẳng song song I₁, I₂ và I₃ ở trong cùng một mặt phẳng, cho I₁ = 20 A, I₂ = 15 A, I₃ = 25 A. Khoảng cách giữa I₁ và I₂ là a = 5 cm, giữa I₂ và I₃ là b = 3 cm. Lực tác dụng lên 1 m chiều dài của I₂ là

A. 37.10^-4 N.

B. 3,7.10^-5 N.

C. 25.10^-4 N.

D. 12.10^-4 N.

Đáp án: A

Lực từ do dòng I₁ tác dụng lên 1 m của I₂ là:

Lực từ do dòng I₃ tác dụng lên 1 m của I₂ là:

Lực từ tác dụng lên 1m chiều dài của I₂ là:

Bài 9. Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau, cách đều nhau đi qua ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a = 4 cm theo phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Cho các dòng điện chạy qua có cùng một chiều có cùng một chiều với các cường độ dòng điện I₁= 10 A, I₂ = I₃ = 20 A. Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn có dòng điện I₁ là

A. 10^-3 N.

B. 2.10^-3 N.

C. 2,5.10^-3 N.

D. 4.10^-3 N.

Đáp án: A

Lực từ do dòng I₂ tác dụng lên 1 m của dòng I₁ là:

Lực từ do dòng I₃ tác dụng lên 1 m của dòng I₁ là:

Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn của dòng điện I₁ là

Bài 10. Một dây dẫn thẳng, dài, mang dòng điện được đặt trong không khí. Phần giữa của dây được uốn lại thành đường tròn, bán kính 10cm (phần đường tròn nằm trong cùng mặt phẳng với phần còn lại của dây dẫn). Dòng điện trong dây có chiều được biểu diễn bằng hình mũi tên trong hình vẽ. Biết cảm ứng từ tại tâm của đường tròn có độ lớn là 0,06mT. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn xấp xỉ là

A. 3A

B. 4,2A

C. 1,2A

D. 7,2A

Đáp án: D

Cảm ứng từ tại tâm O do phần dòng điện thẳng gây ra:

Cảm ứng từ tại O do phần dòng điện tròn gây ra:

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta thấy B₁→ và B₂→ cùng chiều (từ trong ra ngoài), ta có:

Suy ra:

Bài 11. Trong một từ trường đều có phương ngang, cảm ứng từ có độ lớn 0,75T, người ta treo một đoạn dây dẫn mang dòng điện bằng hai sợi dây nhẹ, không co dãn, dài bằng nhau (Hình vẽ). Khi đoạn dây nằm cân bằng thì mặt phẳng chứa đoạn dây và hai dây treo có phương thẳng đứng. Cho biết đoạn dây mang dòng điện dài 20cm và có khối lượng không đáng kể. Cường độ dòng điện trong đoạn dây là 8A. Lực căng trên mỗi sợi dây treo có độ lớn là

A. 12N

B. 0,4N

C. 0,6N

D. 0,3N

Đáp án: C

MN có khối lượng không đáng kể nên chịu tác dụng của F→ , T→ chiều lực từ được xác định như hình vẽ.

Trong đó: Lực từ có độ lớn:

Điều kiện cân bằng:

Bài 12. Trong một từ trường đều có phương ngang, cảm ứng từ có độ lớn 0,75T, người ta treo một đoạn dây dẫn mang dòng điện bằng hai sợi dây nhẹ, không co dãn, dài bằng nhau (Hình vẽ).), ON = 4.OM. Khi đoạn dây nằm cân bằng thì mặt phẳng chứa đoạn dây và hai dây treo có phương thẳng đứng. Cho biết đoạn dây mang dòng điện dài 20cm và có khối lượng không đáng kể. Cường độ dòng điện trong đoạn dây là 8A. Lực căng do sợi dây tác dụng lên điểm O có độ lớn là

A. 0,45N

B. 0,75N

C. 0,6N

D. 0,3N

Đáp án: B

Lực từ tác dụng lên dây MN có độ lớn: F = B.I.𝑙.sinα = 0,75.8.0,2 = 1,2N.

Điều kiện cân bằng:

Giải hệ được: T₁ = 0,75N

Bài 13. Trong hình vẽ, từ trường đều có phương ngang, cảm ứng từ B = 0,5T có chiều như hình vẽ. Hai thanh xx’, yy’ dẫn điện song song, cách nhau 20cm trong mặt phẳng thẳng đứng. Hai đầu x, y được nối với một nguồn điện có suất điện động E = 12V, điện trở trong r = 1Ω. Đoạn dây MN nằm ngang, hai đầu M và N tiếp xúc và có ma sát không đáng kể với hai thanh xx’, yy’. Cho biết MN không chuyển động. Bỏ qua điện trở của đoạn dây MN, xx’; yy’ và các chỗ tiếp xúc. Lấy g = 10m/s². Khối lượng của thanh MN là

A.120g

B. 12g

C. 24g

D. 240g

Đáp án: A

Điều kiện cân bằng:

Áp dụng định luật Ôm cho mạch kín:

Từ (1) và (2):

Bài 14. Trong hình vẽ, từ trường đều có phương ngang, cảm ứng từ B = 0,5T có chiều từ ngoài vào trong mặt phẳng của hình vẽ. Đoạn dây dẫy MN có khối lượng phân bố đều, có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng, quanh trục nằm ngang, đi qua M. Khi cho dòng điện chạy trong đoạn dây MN thì thấy khi dây nằm cân bằng, dây lệch khỏi phương thẳng đứng góc α = 30^o. Cho dây MN dài 20cm, trọng lượng 1,5N, bỏ qua ma sát ở trục quay. Cường độ dòng điện bằng

A.7,5A

B.5A

C.4,5A

D.6A

Đáp án: A

Thanh chịu tác dụng của hai lực: Trọng lực P→ , lực từ F→

Điều kiện cân bằng của thanh MN: P. MH = F. MO

Suy ra:

Bài 15. Một khung dây dẫn phẳng, hình tam giác cân ABC với góc ở đỉnh (Hình vẽ); các cạnh AB = AC = 20cm. Khung dây được đặt trong từ trường đều, đường sức từ vuông góc với mặt phẳng của khung dây, cảm ứng từ B = 0,25T. Mắc khung dây vào nguồn điện không đổi thì thấy lực từ tác dụng lên cạnh BC có độ lớn bằng 0,1√3N. Cường độ dòng điện chạy trong các cạnh của khung dây là

A. 2A

B. 0,02A

C. 1A

D. 0,01A

Đáp án: A

Áp dụng định lý hàm số cosin trong tam giác ABC ta tính được BC=20√3cm

Cường độ dòng điện chạy trong các cạnh của khung dây là: