Bộ 20 câu trắc nghiệm Đúng - Sai Chương III: Từ trường – Vật lí 12

PHẦN CÂU HỎI

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 20. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Xét đặc điểm của từ trường và đường sức từ trong các trường hợp thường gặp:
a) Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là tác dụng lực từ lên dòng điện hoặc nam châm đặt trong nó.
b) Các đường sức từ của một từ trường bất kì là những đường cong kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
c) Tại mỗi điểm trong không gian có từ trường, ta có thể vẽ được vô số đường sức từ đi qua điểm đó.
d) Chiều của đường sức từ bên ngoài nam châm thẳng đi ra từ cực Nam và đi vào ở cực Bắc.

Câu 2. Một đoạn dây dẫn thẳng dài $L = 0,2$ m mang dòng điện không đổi có cường độ $I = 5$ A được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $B = 0,05$ T.
a) Khi đoạn dây dẫn đặt song song với các đường sức từ thì độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây đạt cực đại.
b) Khi đoạn dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ, độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây là $F = 0,05$ N.
c) Nếu tăng cường độ dòng điện lên gấp đôi và giảm chiều dài dây đi một nửa thì lực từ tác dụng lên dây không đổi (với cùng góc nghiêng).
d) Chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây được xác định bằng quy tắc bàn tay phải.

Câu 3. Cho một khung dây dẫn phẳng diện tích $S = 20\text{ cm}^2$ gồm $N = 100$ vòng dây, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $B = 0,04$ T. Vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ một góc $\alpha$.
a) Từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây được xác định bởi biểu thức $\Phi = NBS\cos\alpha$.
b) Khi mặt phẳng khung dây song song với các đường sức từ, từ thông qua khung dây đạt giá trị cực đại.
c) Khi $\alpha = 60^\circ$, từ thông qua khung dây bằng $4 \cdot 10^{-3}$ Wb.
d) Đơn vị của từ thông trong hệ SI là vêbe (Wb), với $1\text{ Wb} = 1\text{ T}\cdot\text{m}^2$.

Câu 4. Một vòng dây dẫn kín được đặt gần một thanh nam châm thẳng như thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ:
a) Khi cho nam châm chuyển động lại gần vòng dây, trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.
b) Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra tăng cường nguyên nhân đã sinh ra nó.
c) Khi giữ cố định nam châm và cho vòng dây chuyển động ra xa nam châm thì trong vòng dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng.
d) Nếu cả nam châm và vòng dây cùng chuyển động tịnh tiến với cùng vận tốc thì không có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây.

Câu 5. Một khung dây phẳng có diện tích $S = 50\text{ cm}^2$ gồm $200$ vòng dây quay đều với tốc độ góc $\omega = 100\pi$ rad/s quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung, trong một từ trường đều có cảm ứng từ $B = 0,1$ T vuông góc với trục quay.
a) Từ thông cực đại qua khung dây là $\Phi_0 = 0,1$ Wb.
b) Biểu thức từ thông tức thời qua khung dây có dạng $\Phi = \Phi_0 \cos(\omega t)$ (chọn gốc thời gian lúc $\vec{n} \uparrow\uparrow \vec{B}$).
c) Độ lớn cực đại của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là $E_0 = 10\pi$ V.
d) Suất điện động cảm ứng biến thiên điều hoà cùng pha với từ thông qua khung dây.

Câu 6. Một thanh kim loại dẫn điện $MN$ có chiều dài $l = 0,4$ m chuyển động tịnh tiến đều với tốc độ $v = 5$ m/s trên hai thanh ray kim loại song song, nhẵn, nằm ngang, trong từ trường đều có cảm ứng từ thẳng đứng hướng lên, $B = 0,5$ T. Hai thanh ray nối với một điện trở $R = 2\ \Omega$. Bỏ qua điện trở của các thanh kim loại và ma sát.
a) Chiều của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh $MN$ được xác định theo quy tắc bàn tay phải.
b) Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trên thanh $MN$ bằng $1$ V.
c) Cường độ dòng điện cảm ứng chạy qua điện trở $R$ có độ lớn là $0,5$ A.
d) Lực cơ học cần tác dụng vào thanh để duy trì chuyển động thẳng đều của thanh có độ lớn bằng $0,2$ N.

Câu 7. Một ống dây hình trụ dài có chiều dài $l = 0,5$ m, gồm $N = 1000$ vòng dây, diện tích tiết diện ngang của ống là $S = 20\text{ cm}^2$. Ống dây đặt trong không khí (độ từ thẩm coi như bằng $1$).
a) Cảm ứng từ bên trong lòng ống dây khi có dòng điện $I$ chạy qua tỉ lệ nghịch với chiều dài $l$ của ống dây.
b) Hệ số tự cảm của ống dây được tính theo công thức $L = 4\pi \cdot 10^{-7} \cdot \dfrac{N^2}{l} S$.
c) Độ tự cảm của ống dây trên xấp xỉ bằng $5,03$ mH.
d) Nếu tăng số vòng dây lên gấp đôi và giữ nguyên chiều dài cùng tiết diện ống thì hệ số tự cảm của ống tăng lên gấp đôi.

Câu 8. Khi cho dòng điện trong một cuộn cảm có độ tự cảm $L = 0,2$ H biến thiên đều đặn từ cường độ $I_1 = 6$ A xuống $I_2 = 2$ A trong khoảng thời gian $\Delta t = 0,05$ s:
a) Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch do sự biến thiên của chính dòng điện trong mạch gọi là hiện tượng tự cảm.
b) Độ lớn suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn cảm là $16$ V.
c) Suất điện động tự cảm luôn có tác dụng chống lại sự giảm của cường độ dòng điện trong cuộn dây.
d) Năng lượng từ trường tích luỹ ban đầu trong cuộn dây là $3,6$ J.

Câu 9. Dòng điện Foucault (Fu-cô) là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong các khối vật dẫn khi đặt trong từ trường biến thiên hoặc khi khối vật dẫn chuyển động trong từ trường:
a) Dòng điện Foucault chỉ xuất hiện trong các chất dẫn điện có từ tính như sắt, niken.
b) Tác dụng nhiệt của dòng điện Foucault được ứng dụng trong lò nấu kim loại bằng cảm ứng điện từ và bếp từ.
c) Trong các máy biến áp, người ta ghép các lá thép kĩ thuật mỏng cách điện với nhau để tăng cường tác dụng của dòng điện Foucault.
d) Lực từ tác dụng lên khối vật dẫn chuyển động trong từ trường luôn có xu hướng cản trở chuyển động của vật dẫn đó.

Câu 10. Xét một đoạn dây dẫn thẳng $AB$ có dòng điện cường độ $I$ đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ của một từ trường đều. Một điện tích điểm $q_0 > 0$ chuyển động với vận tốc $\vec{v}$ trong từ trường đều đó:
a) Lực từ tác dụng lên đoạn dây $AB$ có phương vuông góc với cả dây dẫn và vectơ cảm ứng từ.
b) Lực từ tác dụng lên điện tích $q_0$ chuyển động trong từ trường gọi là lực Lorentz.
c) Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên điện tích chuyển động tỉ lệ thuận với độ lớn điện tích và vận tốc chuyển động.
d) Khi hạt mang điện chuyển động song song với đường sức từ thì lực Lorentz tác dụng lên hạt có độ lớn cực đại.

Câu 11. Một khung dây tròn phẳng gồm $50$ vòng dây, bán kính mỗi vòng là $r = 10$ cm, đặt trong không khí. Cho dòng điện có cường độ $I = 2$ A chạy qua các vòng dây.
a) Đường sức từ tại tâm của khung dây tròn là một đường thẳng vuông góc với mặt phẳng khung dây.
b) Cảm ứng từ tại tâm của khung dây tròn có độ lớn tỉ lệ nghịch với bán kính của khung dây.
c) Cảm ứng từ do $50$ vòng dây gây ra tại tâm khung dây có độ lớn bằng $2\pi \cdot 10^{-4}$ T.
d) Nếu tăng bán kính khung dây lên gấp đôi và giữ nguyên cường độ dòng điện thì cảm ứng từ tại tâm khung dây tăng gấp đôi.

Câu 12. Một khung dây dẫn phẳng kín hình vuông cạnh $a = 10$ cm gồm $1$ vòng dây, có điện trở $R = 0,5\ \Omega$, được đặt vuông góc với các đường cảm ứng từ của một từ trường đều. Trong khoảng thời gian $\Delta t = 0,02$ s, cảm ứng từ giảm đều từ $B_1 = 0,8$ T về $B_2 = 0,2$ T.
a) Độ biến thiên từ thông qua khung dây trong khoảng thời gian trên có độ lớn bằng $6 \cdot 10^{-3}$ Wb.
b) Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là $0,3$ V.
c) Cường độ dòng điện cảm ứng chạy trong khung dây bằng $0,6$ A.
d) Chiều của từ trường do dòng điện cảm ứng sinh ra ngược chiều với từ trường ban đầu.

Câu 13. Xét máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có $N_1$ vòng dây và cuộn thứ cấp có $N_2$ vòng dây:
a) Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
b) Máy biến áp có thể dùng để làm biến đổi điện áp của cả dòng điện một chiều không đổi.
c) Hệ thức liên hệ giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu các cuộn dây là $\dfrac{U_2}{U_1} = \dfrac{N_2}{N_1}$.
d) Khi $N_2 > N_1$, máy biến áp là máy hạ áp và có tác dụng làm tăng cường độ dòng điện hiệu dụng.

Câu 14. Một đoạn dây dẫn thẳng $CD$ dài $l = 10$ cm, khối lượng $m = 20$ g được treo nằm ngang bằng hai dây mảnh, nhẹ, dẫn điện và không dãn trong một từ trường đều có cảm ứng từ $B = 0,2$ T hướng thẳng đứng lên trên. Lấy $g = 10\text{ m/s}^2$. Cho dòng điện $I = 5$ A chạy qua đoạn dây theo chiều từ $C$ sang $D$.
a) Lực từ tác dụng lên đoạn dây $CD$ có phương nằm ngang.
b) Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây là $F = 0,1$ N.
c) Tại vị trí cân bằng, các dây treo bị lệch khỏi phương thẳng đứng một góc $\theta$ thoả mãn $\tan\theta = 0,5$.
d) Lực căng của mỗi dây treo tại vị trí cân bằng xấp xỉ bằng $0,112$ N.

Câu 15. Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, cách nhau một khoảng $d = 10$ cm, mang hai dòng điện cùng chiều có cường độ $I_1 = I_2 = 5$ A.
a) Hai dòng điện này hút nhau với lực từ cùng độ lớn trên mỗi mét chiều dài của dây.
b) Độ lớn lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của mỗi dây dẫn bằng $5 \cdot 10^{-5}$ N.
c) Tại trung điểm của đoạn thẳng nối hai dây dẫn, cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện gây ra triệt tiêu ($B = 0$).
d) Nếu đổi chiều một trong hai dòng điện thì hai dây dẫn sẽ đẩy nhau.

Câu 16. Cho một khung dây dẫn hình chữ nhật $ABCD$ có kích thước $a = 20$ cm, $b = 10$ cm đặt trong một từ trường đều vuông góc với mặt phẳng khung dây, hướng từ ngoài vào trong trang giấy. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian theo quy luật $B = 2t^2 + 0,5$ (T, với $t$ đo bằng s).
a) Từ thông qua khung dây tại thời điểm $t = 2$ s là $0,17$ Wb.
b) Độ lớn suất điện động cảm ứng tại thời điểm $t$ có biểu thức $e_c = 0,08t$ (V).
c) Chiều của dòng điện cảm ứng chạy trong khung dây theo chiều kim đồng hồ.
d) Tại thời điểm $t = 3$ s, độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung dây là $0,24$ V.

Câu 17. Ứng dụng của từ trường và hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống và kĩ thuật:
a) Loa điện động hoạt động dựa trên tác dụng của lực từ lên cuộn dây mang dòng điện âm tần đặt trong từ trường của nam châm.
b) Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ để biến đổi cơ năng thành điện năng.
c) Bếp từ sinh nhiệt làm chín thức ăn trực tiếp nhờ điện trở thuần của mặt kính cách nhiệt trên bề mặt bếp.
d) Phanh điện từ trên các tàu cao tốc hoạt động dựa trên tác dụng cản trở chuyển động của dòng điện Foucault.

Câu 18. Một cuộn dây dẫn kín phẳng gồm $N = 500$ vòng, diện tích mỗi vòng $S = 40\text{ cm}^2$, có tổng điện trở $R = 4\ \Omega$. Cuộn dây được đặt trong một từ trường đều sao cho vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt cuộn dây cùng hướng với vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$. Cho cảm ứng từ biến thiên đều từ $0,5$ T về $0$ trong thời gian $\Delta t = 0,1$ s.
a) Độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây trong khoảng thời gian $\Delta t$ là $2 \cdot 10^{-3}$ Wb.
b) Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là $10$ V.
c) Cường độ dòng điện cảm ứng chạy qua cuộn dây là $2,5$ A.
d) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian $\Delta t$ là $0,5$ C.

Câu 19. Cho mạch điện gồm một nguồn điện một chiều có suất điện động $\mathcal{E}$, điện trở trong không đáng kể, nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm $L$ và một bóng đèn Đ qua một khoá K.
a) Ngay khi đóng khoá K, đèn Đ sáng bừng lên ngay lập tức.
b) Sự chậm trễ khi bóng đèn đạt độ sáng tối đa sau khi đóng khoá K là do hiện tượng tự cảm sinh ra dòng điện cảm ứng chống lại sự tăng của dòng điện chính.
c) Khi ngắt khoá K (có mắc thêm điện trở phụ tạo mạch kín với cuộn cảm), có thể thấy đèn loé sáng lên trước khi tắt nếu độ tự cảm $L$ đủ lớn.
d) Năng lượng từ trường dự trữ trong cuộn cảm tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm.

Câu 20. Một máy gia tốc hạt cyclotron hoạt động dựa trên việc sử dụng từ trường đều để bẻ cong quỹ đạo của các hạt mang điện thành các nửa đường tròn:
a) Lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho hạt mang điện chuyển động tròn đều trong từ trường.
b) Bán kính quỹ đạo của hạt mang điện tỉ lệ thuận với động lượng của hạt và tỉ lệ nghịch với cảm ứng từ $B$.
c) Chu kì quay của hạt mang điện phụ thuộc vào vận tốc chuyển động và bán kính quỹ đạo tròn của hạt.
d) Lực Lorentz luôn sinh công dương làm tăng động năng của hạt mang điện sau mỗi vòng quay.

--------- HẾT ---------

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN CHI TIẾT

BẢNG ĐÁP ÁN ĐÚNG / SAI TỔNG HỢP

LỜI GIẢI CHI TIẾT TỪNG CÂU