Nội dung text Bài 15. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện..docx
THPT Thanh Ba: Nguyễn Hồng Quân, Nguyễn Thị Thìn Dạng I: Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai? Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với A. cường độ dòng điện trong đoạn dây. B. chiều dài của đoạn dây. C. góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ. D. cảm ứng từ tại điểm đặt đoạn dây. Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng? Một dòng điện đặt trong từ trường vuông góc với đường sức từ, chiều của lực từ tác dụng vào dòng điện sẽ không thay đổi khi A. đổi chiều dòng điện ngược lại. B. đổi chiều cảm ứng từ ngược lại. C. đồng thời đổi chiều dòng điện và đổi chiều cảm ứng từ. D. quay dòng điện một góc 90 xung quanh đường sức từ. Câu 3: Một dây dẫn thẳng dài đặt trong từ trường. Lực từ tác dụng lên dây dẫn có độ lớn cực đại khi góc giữa dây dẫn và vectơ cảm ứng từ là A. 0 o . B. 180 o . C. 90 o . D. 45 o . Câu 4. Một đoạn dòng điện ở trong từ trường đều, nằm song song với vectơ cảm ứng từ B→ và ngược chiều với B→ . Lực từ F→ tác dụng lên đoạn dòng điện đó có A. độ lớn bằng 0. B. độ lớn khác 0. C. hướng song song với .B→ D. hướng song song với đoạn dòng điện. Câu 5: Một đoạn dây dẫn dài ℓ = 0,2 m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B một góc α = 30 o . Biết dòng điện qua dây là I = 20 A, cảm ứng từ B = 2.10 –4 T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có độ lớn A. 2.10 –3 N. B. 10 –3 N. C. 4.10 –4 N. D. 10 –4 N. Câu 6: Một đoạn dây dẫn thẳng, dài 20 cm, mang dòng điện 4 A được đặt trong một từ trường đều theo phương vuông góc với các đường sức từ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn 1,6.10 –2 N. Độ lớn cảm ứng từ của từ trường là A. 0,01 T. B. 0,02 T. C. 0,03 T. D. 0,04 T. Câu 7: Một đoạn dây dẫn chiều dài L, có dòng điện cường độ I chạy qua được đặt vuông góc với đường sức của một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B. Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn đây dẫn được tính bằng công thức nào sau đây? A. F = IL 2 B. B. F = I 2 LB. C. F = ILB. D. F = ILB 2 . Câu 8: Hình vẽ bên mô tả một dây dẫn mang dòng điện được đặt trong một từ trường có phương nằm ngang. Mũi tên nào cho biết chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn? A. Mũi tên (1). B. Mũi tên (2). C. Mũi tên (3). D. Mũi tên (4).
B θ N M Câu 9: Một đoạn dây dẫn có chiều dài 0,8 m đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ B một góc 60 o . Biết dòng điện có cường độ 20 A và dây dẫn chịu một lực từ có độ lớn 2.10 –2 N. Độ lớn của vectơ cảm ứng từ B là A. 0,81.10 –3 T. B. 10 –3 T. C. 1,44.10 –3 T. D. 1,62.10 –3 T. Câu 10: Các hình sau đây mô tả đoạn dòng điện MN đặt trong mặt phẳng chứa các đường sức từ của một từ trường đều ở các vị trí khác nhau. Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện MN có độ lớn nhỏ nhất. A. Hình B. B. Hình C. C. Hình A. D. Hình D và E. Dạng II: Trắc nghiệm đúng, sai Câu 1: Ở Hình 3.7, biết: I = 2,0 A; B = 0,01 T; MN = NO = 5,0 cm; = 30°. Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai? a) Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện MN hướng vào trong. b) Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện NO hướng ra ngoài. c) Lực từ tác dụng lên MN và tác dụng lên NO có độ lớn bằng nhau. d) Lực từ tác dụng lên MN có độ lớn là 0,0005 N. a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng. F = BIlsin = 0,01.2.0,05.sin30° = 0,0005 N Câu 2: Một đoạn dây dẫn MN có khối lượng m, độ dài L, mang dòng điện I, được giữ lơ lửng trong một mặt phẳng nằm ngang nhờ một từ trường đều có các đường sức từ hợp một góc θ với đoạn dây và cũng nằm trong mặt phẳng nằm ngang như hình sau. a) Để xác định chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện MN ta dùng quy tắc bàn tay trái. b) Khi đoạn dây dẫn MN quay tròn trong mặt phẳng nằm ngang thì lực từ tác dụng lên nó có độ
A B B m Nguồn điện lớn không đổi. c) Dòng điện qua đoạn dây có chiều từ M sang N. d) Cường độ dòng điện qua đoạn dây là ..sin mg I Fl a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng. Câu 3: Mạch điện trong hình sau được sử dụng để chế tạo một “cân từ” có thể xác định trọng lượng các vật. Vật khối lượng m được treo tại trọng tâm của thanh ngang nằm trong một từ trường đều hướng thẳng vào mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn B = 1,5 T. Hiệu điện thế của nguồn điện có thể điều chỉnh để làm thay đổi cường độ dòng điện trong mạch và có giá trị tối đa là 17,5 V. Thanh nằm ngang có độ dài L = 60 cm và được làm bằng vật liệu dẫn điện cực nhẹ. Nó được nối với nguồn điện bởi hai dây dẫn treo thẳng đứng rất mảnh, không chịu được lực căng. Toàn bộ trọng lượng của vật treo phải được cân bằng bởi lực từ tác dụng lên thanh. Một điện trở R = 50 Ω được mắc nối tiếp với thanh và điện trở của phần còn lại trong mạch điện nhỏ hơn nhiều so với giá trị này. Lấy g = 10m/s 2 . a) Dòng điện trong mạch phải thỏa mã hệ thức: mg I L b) Điểm A nối với cực dương, điểm B nối với cực âm của nguồn điện. c) Nếu đảo chiều từ trường B thì để “cân từ” hoạt động được, phải đảo hai cực A, B của nguồn điện. d) Khối lượng lớn nhất mà thiết bị này có thể cân được là 20 g. a) Sai; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng. Câu 4: Một đoạn dây dẫn MN, chiều dài L = 20 cm, khối lượng m = 10 g, được treo bằng hai sợi dây dẫn nhẹ thẳng đứng và đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng chứa MN và dây treo như hình bên. Độ lớn của cảm ứng từ là 0,05 T. Lấy g = 10 m/s 2 . a) Để lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều như hình bên, dòng điện chạy qua đoạn dây phải có chiều từ M sang N. B N M F→ b) Trong trường hợp trên, lực căng dây mỗi sợi dây treo có độ lớn là mg + BIL.
c) Để lực căng của hai dây treo bằng không, dòng điện chạy qua đoạn dây phải có chiều từ M sang N và có cường độ bằng 10 A. d) Nếu từ trường đều được điều chỉnh sao cho vectơ cảm ứng từ của nó chếch lên một góc 45 o so với phương ngang và dòng điện chạy qua đoạn dây có chiều từ N sang M thì khi hệ cân bằng, hai dây treo lệch một góc 45 o so với phương thẳng đứng. a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Sai. Dạng III: Trả lời ngắn Câu 1: Một đoạn dây dẫn mang dòng điện cường độ 1,5 A đặt trong một từ trường đều thì chịu một lực từ có độ lớn 0,3 N. Nếu sau đó cường độ dòng điện tăng thêm 0,5 A thì lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn bằng bao nhiêu N? Đáp án: 0,4 Câu 2: Hai dây dẫn rất dài song song cách nhau 0,4 m trong không khí, mỗi dây mang dòng điện 6,0 A (Hình 3.8). Biết độ lớn cảm ứng từ do một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I tạo ra ở vị trí cách trục dây dẫn một khoảng r là 7 2,0.10I B r , với B tính bằng tesla (T), r tính bằng mét (m) và I tính bằng ampe (A). Lực từ do dòng điện này tác dụng lên một mét của dòng điện kia là bao nhiêu micronewton (N)? Đáp án: 18 Câu 3: Treo đoạn dây dẫn MN có chiều dài ℓ = 20 cm bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang, khối lượng của một đơn vị chiều dài dây MN là 0,05 kg/m. Biết cảm ứng từ có chiều như hình bên, độ lớn B = 0,08 T. Lấy g = 10 m/s 2 . Lực căng dây treo bằng 0. Giá trị cường độ dòng điện trong dây dẫn bằng bao nhiêu A? B M N Đáp án: 0,625 Câu 4: Một đoạn dây dẫn có độ dài L = 25 cm được đặt trên một mặt phẳng nhám (có ma sát) nằm ngang tại nơi tồn tại một từ trường đều B = 0,04 T có các đường sức từ nằm ngang và vuông góc với đoạn dây. Cường độ dòng điện đi qua đoạn dây là I = 10 A. Giá trị tối thiểu của lực cần thiết để làm dịch chuyển đoạn dây ứng với hai chiều dòng điện đi qua đoạn dây được quan sát thấy lần lượt là 0,06 N và 0,02 N. Xác định hệ số ma sát giữa đoạn dây và mặt phẳng đỡ. Đáp án: 0,2