Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 4+5 – Đề số 2 – Vật lý 11

Đề bài

Câu 1: Chọn câu sai? Từ trường tồn tại ở gần

A. một nam châm

B. một thanh thủy tinh được nhiễm điện do cọ xát

C. dây dẫn có dòng điện

D. chùm tia điện tử

Câu 2: Từ phổ là

A. hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường.

B. hình ảnh tương tác của hai nam châm với nhau.

C. hình ảnh tương tác giữa dòng điện và nam châm.

D. hình ảnh tương tác của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng song song.

Câu 3: 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.

Câu 4: Một hạt proton chuyển động với vận tốc 2.10⁶ m/s vào vùng không gian có từ trường đều B = 0,02 T theo hướng hợp với véc - tơ cảm ứng từ một góc 30°. Biết điện tích của hạt proton là 1,6.10^-19 C. Lực Lorenxo tác dụng lên proton là

A. 2,4.10^-15 N.             B. 3.10^-15 N.

C. 3,2.10^-15 N.             D. 2.6.10^-15 N.

Câu 5: Một đoạn dây dẫn thẳng dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với véc - tơ cảm ứng từ. Dòng điện qua dây có có cường độ 0,75 A. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10^-3 N. Xác định cảm ứng từ của từ trường ?

A. 0,08 T.        B. 0,06 T.

C. 0,05 T.        D. 0,1 T.

Câu 6: 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.

Câu 7: Một ống dây dài 40cm, đường kính 4 cm có 400 vòng dây quấn sát nhau. Ống dây có dòng điện 1 A chạy qua. Sau khi ngắt ống dây ra khỏi nguồn điện, biết từ thông qua ống dây giảm đều từ gía trị ban đầu đến 0 trong khoảng thời gian 0,01. Suất điện động tự cảm trong ống dây là

A. 0,054 V.     B. 0,063 V.

C. 0,039 V.     D. 0,051 V.

Câu 8: Chọn câu sai

A. Hạt proton bay vào trong từ trường theo phương vuông góc với véc - tơ cảm ứng từ thì quỹ đạo của proton là quỹ đạo tròn có v tăng dần.

B. Hạt proton bay vào trong điện trường theo phương vuông góc với véc - tơ cường độ điện trường thì quỹ đạo của proton là một parabol, độ lớn v tăng dần.

C. Hạt proton bay vào trong điện trường theo phương song song với véc - tơ cảm ứng từ thì quỹ đạo của proton không thay đổi.

D. Hạt proton bay vào trong điện trường theo phương song song với véc - tơ cường độ điện trường thì proton sẽ chuyển động thẳng nhanh dần.

Câu 9: 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

Câu 10: Một khung dây phẳng có diện tích 10cm² đặt trong từ trường đều, mặt phẳng khung dây hợp với đường cảm ứng từ một góc 30^o. Độ lớn từ thông qua khung là 3.10^-5 Wb. Cảm ứng từ có giá trị

A. B = 3.10^-2 T            B. B = 4.10^-2 T

C. B = 5.10^-2 T            D. B = 6.10^-2 T

Câu 11: 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

Câu 12: Phương của lực Lorenxo

A. trùng với phương của véc - tơ cảm ứng từ.

B. vuông góc với cả đường sức từ và véc - tơ vận tốc của hạt.

C. vuông góc với đường sức từ, nhưng trùng với phương của vận tốc của hạt.

D. trùng với phương véc - tơ vận tốc của hạt.

Câu 13: Cuộn tự cảm có L = 2 mH khi có dòng điện cường độ 10A đi qua. Năng lượng từ trường tích luỹ trong cuộn tự cảm có giá trị :

A. 0,05 J.         B. 0,1 J.

C. 1 J.              D. 4 J.

Câu 14: Một thanh dẫn dài 25 cm, chuyển động trong từ trường đều.Cảm ứng từ B = 8.10^-3 T. Véc - tơ vận tốc vuông góc với thanh và cũng vuông góc với vectơ cảm ứng từ , cho v = 3 m/s. Suất điện động cảm ứng trong thanh là:

A. 6.10^-3 V

B. 3.10^-3 V

C. 6.10^-4 V

D. Một giá trị khác

Câu 15: Dòng điện qua một ống dây không có lõi sắt biến đổi đều theo thời gian, trong 0,01s cường độ dòng điện tăng đều từ 1A đến 2A thì suất điện động tự cảm trong ống dây là 20V. Tính hệ số tự cảm của ống dây và độ biến thiên năng lượng của từ trường trong ống dây:

A. 0,1H; 0,2J.              B. 0,2H; 0,3J.

C. 0,3H; 0,4J.              D. 0,2H; 0,5J

Phần 2: Tự luận

Câu 1: Một ống dây có chiều dài 1,2m, gồm 1500 vòng dây, ống dây có đường kính 40cm

a) Tính độ tự cảm của ống dây

b) Cho dòng điện chạy qua ống dây, dòng điện tăng từ 0 đến 5A trong thời gian 1s, xác định suất điện động tự cảm của ống dây.

c) Hãy tính cảm ứng từ do dòng điện sinh ra trong ống dây khi dòng điện trong ống dây băng 5A.

Câu 2: Một khung dây phẳng hình chữ nhật có kích thước 10cm x 20cm, gồm 150 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,6T. Mặt phẳng khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ một góc 30°

a) Tính từ thông qua khung dây.

b) Nếu có cảm ứng từ tăng đều từ 0,6T đến 1,5T trong khoảng thời gia 0,5s. Tính độ lớn suất điện động cảm ứng trong kkhung dây trong thời gian nói trên.

Lời giải chi tiết

Phần I: Trắc nghiệm

1. B	2. A	3. B	4. C	5. A
6. B	7. B	8. A	9. D	10. D
11. C	12. B	13. B	14. A	15. B

Câu 1:

Từ trường tồn tại quanh nam châm và dòng điện.

Chọn B

Câu 2:

Từ phổ là hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường.

Chọn A

Câu 3:

Cảm ứng từ tại tâm vòng tròn là: \(B = 2\pi {.10^{ - 7}}\mu \frac{I}{r}\) => B giảm khi I giảm.

Chọn B

Câu 4:

Ta có:

\(\begin{array}{l}F = qvB\sin {30^0}\\ = 1,{6.10^{ - 19}}{.2.10^6}.0,02.\sin {30^0} = 3,{2.10^{ - 15}}N\end{array}\)

Chọn C

Câu 5:

Đoạn dây vuông góc với vecto cảm ứng từ nên góc giữa dòng điện và vecto cảm ứng từ bằng 90⁰.

Ta có: \(B = \frac{F}{{Il\sin \alpha }} = \frac{{{{3.10}^{ - 3}}}}{{0,75.0,05.\sin {{90}^0}}} = 0,08T\)

Chọn A

Câu 6:

Cảm ứng từ do I₁ gây ra tại M là: \({B_1} = {2.10^{ - 7}}.\frac{5}{{0,1}} = {10^{ - 5}}T\)

Cảm ứng từ do I₂  gây ra tại M là: \({B_2} = {2.10^{ - 7}}.\frac{5}{{0,1}} = {10^{ - 5}}T\)

Do I₁I₂ và M lập thành tam giác đều nên \(\widehat {{I_1}M{I_2}} = {60^0}\) suy ra góc giữa \(\widehat {{B_1}}\) và \(\widehat {{B_2}}\) bằng 120⁰.

Ta có: \({B^2} = B_1^2 + B_2^2 + 2{B_1}{B_2}.\cos {120^0} = {10^{ - 5}}T\)

Chọn B

Câu 7:

Ta có: l = 0,4 m (chiều dài ống dây); d = 0,04 m (đường kính của ống dây); N = 400 vòng

Tiết diện vòng dây: \(n = \frac{N}{l} = \frac{{400}}{{0,4}} = 1000\)

Thể tích của ống hình trụ: \(V = S.l = \pi {R^2}.l = \pi .\frac{{{d^2}}}{4}.l = \pi .\frac{{0,{{04}^2}}}{4}.0,4 = {5.10^{ - 4}}({m^3})\)

Hệ số tự cảm của ống dây là:

\(L = 4.\pi {.10^{ - 7}}.{n^2}.V = 4\pi {.10^{ - 7}}{.1000^2}{.5.10^{ - 4}} \approx 6,{3.10^{ - 4}}(H)\)

Suất điện động tự cảm trong ống dây là:

\({e_{tc}} = L\left| {\frac{{\Delta l}}{{\Delta t}}} \right| = 6,{3.10^{ - 4}}.\frac{1}{{0,01}} = 0,063V\)

Chọn B

Câu 8:

Hạt proton bay vào trong từ trường theo phương vuông góc với véc - tơ cảm ứng từ thì quỹ đạo của proton là quỹ đạo tròn có v không đổi.

Chọn A

Câu 9:

Cảm ứng từ trong lòng ống dây là:

\(B = 4\pi {.10^{ - 7}}.n.I = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{N}{l}.I\)

\( \Rightarrow N = \frac{{Bl}}{{4\pi {{.10}^{ - 7}}.I}} = \frac{{{{250.10}^{ - 5}}.0,5}}{{4\pi {{.10}^{ - 7}}.2}} = 497\) vòng

Chọn D

Câu 10:

Ta có: \(\Phi  = B{\rm{S}}\cos \alpha \)

\( \Rightarrow B = \frac{\Phi }{{S.\cos \alpha }} = \frac{{{{3.10}^{ - 5}}}}{{{{10.10}^{ - 4}}.\cos {{60}^0}}} = {6.10^{ - 2}}T\)

Chọn D

Câu 11:

Cảm ứng từ trong lòng ống dây \(B = 4\pi {.10^{ - 7}}nI = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{N}{l}I\)

Khi N’=2N; l’=2l; l’= l/4 thì \(B' = \frac{B}{4}\) => B giảm 4 lần.

Chọn C

Câu 12:

Phương của lực Lorenxo vuông góc với đường sức từ và véc - tơ vận tốc của hạt.

Chọn B

Câu 13:

Năng lượng từ trường tích lũy trong cuộn tự cảm là:

\({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{I^2} = \frac{1}{2}{.2.10^{ - 3}}{.10^2} = 0,1J\)

Chọn B

Câu 14:

Suất điện động trong thanh là:

\(\left| \varepsilon  \right| = Blv = {8.10^{ - 3}}.0,25.3 = {6.10^{ - 3}}V\)

Chọn A

Câu 15:

Hệ số tự cảm của ống dây là:

\(L = \frac{{{E_{tc}}.\Delta t}}{{\Delta l}} = \frac{{20.\left( {2 - 1} \right)}}{{0,01}} = 0,2H\)

Độ biến thiên năng lượng của từ trường trong ống dây là:

\({\rm{W}} = \frac{1}{2}.0,2.\left( {{2^2} - {1^2}} \right) = 0,3J\)

Chọn B

Phần II: Tự luận

Câu 1:

a)

Độ tự cảm bên trong ống dây là:

\(\begin{array}{l}L = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{{N^2}}}{l}.S\\ = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{{N^2}}}{l}\frac{{\pi {d^2}}}{4}\\ = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{{{1500}^2}}}{{1,2}}.\frac{{\pi .0,{4^2}}}{4} = 0,3H\end{array}\)

b)

Suất điện động tự cảm trong ống dây là:

\({e_{tc}} =  - L\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}} =  - 0,3.\frac{{5 - 0}}{1} =  - 1,5V\)

c)

Cảm ứng từ do dòng điện sinh ra trong ống dây là:

\(B = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{Ni}}{l} = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{1500.5}}{{1,2}} = 7,{85.10^{ - 3}}T\)

Câu 2:

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}N = 150\\B = 0,6T\\S = 0,1.0,2 = 0,02{m^2}\end{array} \right.\)

Mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ góc 30⁰ => \(\alpha  = \left( {\overrightarrow n ,\overrightarrow B } \right) = {60^0}\)

Từ thông qua khung dây là:

\(\Phi  = NB{\rm{S}}.\cos \alpha  = 150.0,6.0,02.\cos {60^0} = 0,9{\rm{W}}b\)

b)

Ta có:

\(\begin{array}{l}\Delta B = 1,5 - 0,6 = 0,9T\\ \Rightarrow \Delta \Phi  = 150.0,9.0,02.\cos {60^0} = 1,35{\rm{W}}b\end{array}\)

\( \Rightarrow {e_c} = \left| { - \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = \left| { - \frac{{1,35}}{{0,5}}} \right| = 2,7V\)