20 bài tập trắc nghiệm: Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt chọn lọc, có đáp án - Vật Lí lớp 11

20 bài tập trắc nghiệm: Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt chọn lọc, có đáp án

Với 20 bài tập trắc nghiệm: Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt chọn lọc, có đáp án Vật Lí lớp 11 tổng hợp 20 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 11.

Câu 1: Cảm ứng từ của một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài tại một điểm M có độ lớn tăng lên khi

A. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và ra xa dây.

B. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây là lại gần dây.

C. M dịch chuyển theo đường thẳng song song với dây.

D. M dịch chuyển theo một đường sức từ.

Lời giải:

Đáp án B

Cảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài là ⇒ B tăng khi r giảm.

⇒ M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây là lại gần dây.

Câu 2: Một dây dẫn có dòng điện chạy qua uốn thành vòng tròn. Tại tâm vòng tròn, cảm ứng từ sẽ giảm khi

A. cường độ dòng điện tăng lên.

B. cường độ dòng điện giảm đi.

C. số vòng dây cuốn sít nhau, đồng tâm tăng lên.

D. đường kính vòng dây giảm đi.

Lời giải:

Đáp án B

Cảm ứng từ tại tâm vòng tròn là ⇒ B giảm khi I giảm.

Câu 3: Cảm ứng từ bên trong một ống dây điện hình trụ, có độ lớn tăng lên khi

A. chiều dài hình trụ tăng lên.

B. đường kính hình trụ giảm đi.

C. số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài tăng lên.

D. cường độ dòng điện giảm đi.

Lời giải:

Đáp án C

Cảm ứng từ bên trong ống dây hình trụ là B = 4π.10^-7 μ.n.I ⇒ B tăng khi n tăng.

Câu 4: Hai dòng điện cường độ I₁ = 6 A, I₂ = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều ngược nhau, được đặt trong chân khồng cách nhau một khoảng a = 10 cm. Qũy tích những điểm mà tại đó véc -tơ cảm ứng từ bằng 0 là

A. đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I₁ 20 cm, cách I₂ 30 cm.

B. đường thẳng vuông góc với hai dòng điện, cách I₁ 20 cm, cách I₂ 30 cm.

C. đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I₁ 30 cm, cách I₂ 20 cm.

D. đường thẳng vuông góc với hai dòng điện, cách I₁ 30 cm, cách I₂ 30 cm.

Lời giải:

Đáp án A

2 dòng điện có chiều ngược nhau nên điểm mà có véc-tơ cảm ứng từ bằng không phải nằm trên đường thẳng nối hai dòng điện và nằm ngoài đoạn I₁I₂.

Do I₂ lớn hơn I₁ nên điểm cần tìm nằm về phía I₁

Ta có: và r₂ - r₁ = 10

Giải hệ trên ta được: r₁ = 20 cm, r₂ = 30 cm.

Trong mặt phẳng vuông góc hai dòng điện, điểm P với PO₁ = 20 cm, PO₁ = 30 cm là điểm tại đó véc tơ cảm ứng tại đó bằng không.

Trong không gian, quỹ tích của P là đường thẳng song song với hai dòng điện, cách I₁ 20 cm, cách I₂ 30 cm.

Câu 5: Khi đặt đoạn dây dẫn có dòng điện vào trong từ trường có vectơ cảm ứng từ, lực từ tác dụng lên dây dẫn sẽ

A. nằm dọc theo trục của dây dẫn.

B. vuông góc với dây dẫn.

C. vừa vuông góc với dây dẫn, vừa vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

D. vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

Lời giải:

Đáp án C

Lực từ tác dụng lên dây dẫn vuông góc với dây dẫn và vec tơ cảm ứng từ (F,B,I tạo thành tam diện thuận).

Câu 6: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.

A.         B.         C.         D. B và C.

Lời giải:

Đáp án A

Áp dụng quy tắc đinh ốc (hoặc nắm bàn tay phải) ⇒ chỉ có hình A đúng.

Câu 7: Hai điểm M và N gần dòng điện thẳng dài, cảm ứng từ tại M lớn hơn cảm ứng từ tại N 4 lần. Kết luận nào sau đây đúng?

A. r_M = 4r_N         B. r_M = r_N/4         C. r_M = 2r_N         D. r_M = r_N/2

Lời giải:

Đáp án B

Cảm ứng từ xung quanh dây dẫn thẳng dài

Để B_M = 4B_N ⇒

Câu 8: Một dây dẫn mang dòng điện có chiều từ trái sang phải nằm trong một từ trường có chiều từ dưới lên thì lực từ có chiều

A. từ trái sang phải.         B. từ trong ra ngoài.         C. từ trên xuống dưới.         D. từ ngoài vào trong.

Lời giải:

Đáp án B

Áp dụng quy tắc bàn tay trái ⇒ lực từ hướng từ trong ra ngoài.

Câu 9: Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn, cách nhau a = 10 cm trong không khí, trong đó lần lượt có hai dòng điện I₁ = I₂ = 5 A chạy ngược chiều nhau. Cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn bằng a = 10 cm là

A. 10^-4 T.         B. 10^-5 T.         C. 2.10^-5 T.         D. 2.10^-4 T.

Lời giải:

Đáp án B

Cảm ứng từ do I₁ gây ra tại M là

Cảm ứng từ do I₂ gây ra tại M là

Do I₁, I₂ và M lập thành tam giác đều nên ∠I₁MI₂ bằng 60°, suy ra góc giữa ∠B₁ và ∠B₂ bằng 120°

Ta có: B² = B₁² + B₂² + 2.B₁.B₂.cos 120° = 10^-5 T

Câu 10: Hai dòng điện cường độ I₁ = 6 A, I₂ = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều ngược nhau, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng a = 10 cm. Cảm ứng từ tại điểm M cách I₁ 6 cm và cách I₂ 4 cm có độ lớn bằng

A. 5.10^-5 T.         B. 6.10^-5 T.         C. 6,5.10^-5 T.         D. 8.10^-5 T.

Lời giải:

Đáp án C

Giả sử dòng điện I₁, I₂ có chiều như hình vẽ. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều véc tơ cảm ứng từ do I₁, I₂ gây ra tại M như bên.

Ta có:

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là

B = B₁ + B₂ = 2.10^-5 + 4,5.10^-5 = 6,5.10^-5

Câu 11: Hai dòng điện cường độ I₁ =6 A, I₂ = 9 A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều dài ngược nhau, được đặt trong chân không cách nhau một khoảng a = 10 cm. Cảm ứng từ tại điểm N cách I₁, I₂ tương ứng là 6 cm và 8 cm có độ lớn bằng

A. 0,25.10^-5 T.         B. 4,25.10^-5 T.         C. 4.10^-5 T.         D. 3.10^-5 T.

Lời giải:

Đáp án D

Ta có:

Câu 12: Một dây dẫn rất dài căng thẳng, ở giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính R = 1,5 cm, tại chỗ chéo nhau dây dẫn được cách điện. Dòng điện chạy trên dây có cường độ 3 A. Cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn là

A. 16,6.10^-5 T.         B. 6,5.10^-5 T.         C. 7.10^-5 T         D. 18.10^-5 T.

Lời giải:

Đáp án A

Gọi cảm ứng từ của dòng điện thẳng là B₁→, của dòng điện tròn là B₂→ có B→ = B₁→ + B₂→, trong đó cả B₁→ và B₂→ đều hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Vì vậy, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hướng ra phía trước.

Ta có: B = B₁ + B₂ = 2.10^-7.(I/B).(π + 1) = 16,6.10^-5 T

Câu 13: Một khung dây tròn bán kính R = 4 cm gồm 10 vòng dây. Dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cường độ I = 0,3 A. Cảm ứng từ tại tâm của khung là

A. 3,34.10^-5 T.         B. 4,7.10^-5 T.         C. 6,5.10^-5 T.         D. 3,5.10^-5 T.

Lời giải:

Đáp án B

Cảm ứng từ tại tâm của khung dây là

Câu 14: Từ cảm B của dòng điện thẳng tại điểm M cách dòng điện 3 cm bằng 2,4.10^-5 (T). Tính cường độ dòng điện của dây dẫn.

A. 0,36         B. 0,72         C. 3,6         D. 7,2

Lời giải:

Đáp án C

Dòng điện thẳng:

Câu 15: Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm bên trong lòng ống dây có dòng điện đi qua sẽ tăng hay giảm bao nhiêu lần nếu số vòng dây và chiều dài ống dây đều tăng lên hai lần và cường độ dòng điện qua ống dây giảm bốn lần

A. không đổi         B. giảm 2 lần         C. giảm 4 lần         D. tăng 2 lần

Lời giải:

Đáp án C

Cảm ứng từ trong lòng ống dây

Khi N' = 2N; l' = 2l; ⇒ B giảm 4 lần.

Câu 16: Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ B = 250.10^-5T bên trong một ống dây, mà dòng điện chạy trong mỗi vòng của ống dây chỉ là 2A thì số vòng quấn trên ống phải là bao nhiêu, biết ống dây dài 50cm.

A. 7490 vòng         B. 4790 vòng         C. 479 vòng         D. 497 vòng

Lời giải:

Đáp án D

Cảm ứng từ trong lòng ống dây

Câu 17: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ. Xác định véc tơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp ba dòng điện hướng như trên hình vẽ. Biết I₁ = I₂ = I₃ = 10A.

A. √2.10^-4 T.

B. √3.10^-4 T.

C. √5.10^-4 T.

D. √6.10^-4 T.

Lời giải:

Đáp án C

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây nên:

B₁→ ↑↑ B₂→; B₁→ ⊥ B₃→.

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra B = 2.10^-7.(I/r)

⇒ B₁ = B₂ = B₃ = 10^-4 T

Câu 18: Một dây dẫn tròn mang dòng điện 20A, tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4πμT. Nếu dòng điện qua vòng dây giảm 5A so với ban đầu thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là

A. 0,3πμT.         B. 0,5πμT.         C. 0,2πμT.         D. 0,6πμT.

Lời giải:

Đáp án A

Cảm ứng từ tại tâm vòng dây là

Câu 19: Một dòng điện cường độ 5A chạy trong một dây dẫn thẳng dài chiều như hình vẽ. Cảm ứng từ tại hai điểm M và N quan hệ với nhau như thế nào, biết M và N đều cách dòng điện 4cm, đều nằm trên mặt phẳng hình vẽ đối xứng nhau qua dây dẫn.

A. B_M = B_N; hai véc tơ B_M và B_N song song cùng chiều.

B. B_M = B_N; hai véc tơ B_M và B_N song song ngược chiều.

C. B_M > B_N; hai véc tơ B_M và B_N song song cùng chiều.

D. B_M = B_N; hai véc tơ B_M và B_N vuông góc với nhau.

Lời giải:

Đáp án B

Ta có: B = 2.10^-7.(I/r) ⇒ r_M = r_N ⇒ B_M = B_N

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải (vặn đinh ốc) ⇒ B_M→; B_N→ song song ngược chiều.

Câu 20: Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều như hình vẽ. ABCD là hình vuông cạnh 10cm, I₁ = I₂ = I₃ = 5A, xác định véc tơ cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình vuông.

A. 1,2.√3.10^-5 T.

B. 2.√3.10^-5 T.

C. 1,5.√2.10^-5 T.

D. 2,4.√2.10^-5 T.

Lời giải:

Đáp án C

Áp dụng quy tắc nắm bàn tau phải xác định được chiều cảm ứng từ do 3 dòng điện gây nên được: (B₁→; B₃→) = 90°; (B₂→; B₁→) = 45°;

Áp dụng quy tắc chồng chất từ trường B→ = B₁→ + B₂→ + B₃→

B₁₃ = = √2.10^-5 T ⇒ B = B₁₃ + B₂ = 1,5.√2.10^-5 T