36 Câu trắc nghiệm ôn tập Vật lí 11 - Chương: Cảm ứng điện từ (Có đáp án)

Nội dung text: 36 Câu trắc nghiệm ôn tập Vật lí 11 - Chương: Cảm ứng điện từ (Có đáp án)

1. CHƯƠNG V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. 1) Từ thơng qua một diện tích S đặt trong từ trường đều: +  = B.S.cos với là gĩc tạo bởi vectơ pháp tuyến EMBED Unknownn của S và vectơ cảm ứng từ EMBED UnknownB . + Đơn vị của từ thơng trong hệ SI là vêbe, kí hiệu Wb. Ta cĩ : 1 Wb = 1T.1m2. 2) Hiện tượng cảm ứng điện từ: + Dịng điện xuất hiện khi cĩ sự biến thiên từ thơng qua mạch điện kín gọi là dịng điện cảm ứng. + Suất điện động sinh ra dịng điện cảm ứng trong mạch điện kín là suất điện động cảm ứng. Như vậy: Khi cĩ sự biến đổi từ thơng qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. 3) Định luật Lenxơ: (xác định chiều của dịng điện cảm ứng) Dịng điện cảm ứng cĩ chiều sao cho từ trường do nĩ sinh ra cĩ tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nĩ. Nếu  tăng thì BC ngược chiều B ; Nếu  giảm thì BC cùng chiều B . 4) Định luật Faraday về cảm ứng điện từ:  + Độ lớn của suất điện động cảm ứng: eC = EMBED Unknown (trong hệ SI) t  + Tổng quát: Suất điện động cảm ứng cĩ giá trị đại số: eC = -EMBED Unknown (trong hệ SI). t + Trường hợp mạch điện là khung dây cĩ N vịng dây thì:  eC = -N.EMBED Unknown (trong hệ SI), trong đĩ EMBED Unknown  là độ biến thiên từ thơng t qua diện tích giới hạn bởi một vịng dây trong thời gian EMBED Unknown t . 5) Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ: a) XétEMBED Unknownv và EMBED UnknownB cùng vuơng gĩc với đoạn dây, đồng thờiEMBED Unknown v hợp vớiEMBED Unknown B một gĩc  (Hình) thì độ lớn của suất điện động trong đoạn dây là: eC = B.v..sin  : chiều dài của đoạn dây ; EMBED Unknownv : vectơ vận tốc của thanh. EMBED UnknownB : cảm ứng từ của từ trường. Trên hình, đoạn dây MN vuơng gĩc với mặt phẳng hình vẽ,EMBED Unknownv vàEMBED UnknownB cùng nằm trong mặt phẳng hình vẽ. b) Đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường được coi như một nguồn điện. Lực lạ là lực Lorenxơ. Các cực của nguồn điện được xác định theo quy tắc bàn tay phải. 6) Dịng điện Fucơ: Dịng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian được gọi là dịng điện Fucơ. 7) Hiện tượng tự cảm: a) Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dịng điện trong mạch đĩ gây ra gọi là hiện tượng tự cảm. b) Hệ số tự cảm: Xét một mạch điện kín cĩ dịng điện i chạy qua. Từ thơng (riêng) qua diện tích của mạch : EMBED Unknown  L.i L: hệ số tự cảm (hay độ tự cảm) của mạch điện. Đơn vị của hệ số tự cảm trong hệ SI là henry, kí hiệu H. Hệ số tự cảm của ống dây thẳng dài: L = 4 .10-7n2.V n: số vịng dây trên một đơn vị chiều dài của ống ; V: thể tích của ống. i c) Suất điện động tự cảm:e tc = -L.EMBED Unknown t 1 8) Năng lượng của từ trườngtrong lịng ống dây: W =EMBED Unknown L.i2 2
2. CÁC CÂU TRẮC NGHIỆM 1) Một khung dây dẫn kín, hình chữ nhật ABCD và dây dẫn MN thẳng dài cĩ dịng điện chạy qua cùng nằm trong một mặt phẳng P, sao cho MN song song với CD. Trong khung dây dẫn ABCD cĩ dịng điện cảm ứng khi A. khung ABCD dịch chuyển trong mặt phẳng P ra xa hoặc lại gần MN. B. khung ABCD chuyển động trong mặt phẳng P theo đường thẳng song song với MN. C. khung ABCD quay đều quanh trục quay trùng với MN. D. khung ABCD quay nhanh dần đều quanh trục quay trùng với MN. 2) Khung dây dẫn hình chữ nhật cĩ diện tích 20cm2 gồm 200 vịng dây quay đều quanh trục đối xứng trong một từ trường đều B = 0,2T, cĩ các đường sức từ vuơng gĩc với trục quay. Trong quá trình khung dây quay, từ thơng qua khung cĩ giá trị cực đại bằng A. 800Wb. B. 4Wb. C. 8.10 -2Wb. D. 4.10-2Wb. 3) Khung dây dẫn trịn, kín, cĩ đường kính d = 20cm, điện trở R = 0,1, được đặt trong từ trường cĩ véctơ cảm ứng từ vuơng gĩc với mặt phẳng khung dây, độ lớn cảm ứng từ tăng dần đều từ 0,1T đến 0,4T trong khoảng thời gian 0,314s. Trong thời gian từ trường biến đổi, cường độ dịng điện trong khung dây cĩ độ lớn bằng A. 30A. B. 1,2A. C. 0,5A. D. 0,3A. 4) Trong trường hợp nào sau đây xuất hiện dịng điện cảm ứng trong khung dây dẫn kín? A. Khung dây quay đều trong một từ trường đều cĩ các đường sức từ song song với trục quay của khung dây. B. Khung dây chuyển động thẳng đều trong từ trường đều sao cho mặt phẳng khung dây luơn song song với đư ờng cảm ứng từ. C. Khung dây quay đều trong một từ trường đều cĩ các đường sức từ vuơng gĩc với trục quay của khung dây. D. Khung dây chuyển động thẳng đều trong từ trường đều sao cho mặt phẳng khung dây luơn vuơng gĩc với đư ờng sức từ. 5) Một vịng dây diện tích S được đặt trong từ trường cĩ cảm ứng từ B, mặt phẳng vịng dây hợp với đường sức BS từ gĩc . Với gĩc bằng bao nhiêu thì từ thơng qua vịng dây cĩ giá trị  = . 2 A. 1800. B. 600. C. 900. D. 45 0. 6) Một vịng dây diện tích S được đặt trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B, gĩc tạo bởi vectơ cảm ứng từ và BS vectơ pháp tuyến của vịng dây là . Với gĩc bằng bao nhiêu thì từ thơng qua vịng dây cĩ giá trị  = . 2 A. = 450. B. = 300. C. = 60 0. D. = 900. 7) Một khung dây phẳng hình chữ nhật kích thước 3cm x 4cm đặt trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B = 5.10-4T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một gĩc 600. Từ thơng qua khung dây là: A. 6.10-7 Wb. B. 5,2.10 -7 Wb. C. 3.10-7 Wb. D. 3.10-3 Wb. 8) Phát biểu nào sau đây là khơng đúng? A. Khi cĩ sự biến đổi từ thơng qua mặt giới hạn bởi một mạch điện thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. B. Dịng điện xuất hiện khi cĩ sự biến thiên từ thơng qua mạch điện kín gọi là dịng điện cảm ứng. C. Dịng điện cảm ứng cĩ chiều sao cho từ trường do nĩ sinh ra cĩ tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nĩ. D. Dịng điện cảm ứng cĩ chiều sao cho từ trường do nĩ sinh ra luơn ngược chiều với chiều của từ trường đã sinh ra nĩ. 9) Một khung dây phẳng, diện tích 20cm2, gồm 10 vịng dây được đặt trong từ trường đều. Vectơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây một gĩc 300 và cĩ độ lớn B = 2.10-4T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến khơng trong khoảng thời gian 0,01s. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong khoảng thời gian từ trường biến đổi là: A. 3,46.10-4 (V).B. 0,2 (mV). C. 4.10 -3 (V). D. 0,4 (mV). 10) Cuộn dây cĩ N = 1000 vịng, mỗi vịng cĩ diện tích S = 20cm 2 đặt trong một từ trường đều. Trục của cuộn dây song song với vectơ cảm ứng từ B của từ trường. Cho độ lớn B biến thiên, người ta thấy cĩ suất điện động -2 cảm ứng eC = 10V được tạo ra. Độ biến thiên cảm ứng từ B là bao nhiêu trong thời gian t = 10 s? A. B = 0,05T. B. B = 0,25T. C. B = 0,5T. D. B = 2.10-3T. 11) Một thanh dây dẫn dài 20cm chuyển động tịnh tiến trong từ trường đều cĩ B = 5.10 -4T. Vectơ vận tốc của thanh vuơng gĩc với thanh và vuơng gĩc với vectơ cảm ứng từ và cĩ độ lớn v = 5m/s. Suất điện động cảm ứng trong thanh là: A. 0,5V. B. 50mV. C. 5mV. D. 0,5mV.
3. 12) Một thanh dẫn điện dài 40cm chuyển động tịnh tiến trong từ trường đều, cảm ứng từ bằng 0,4T. Vectơ vận tốc của thanh vuơng gĩc với thanh và hợp với đường sức từ một gĩc 30 0, độ lớn v = 5m/s. Suất điện động cảm ứng trong thanh là: A. 0,4V. B. 0,8V. C. 40V. D. 80V. 13) Khi thanh kim loại MN ở hình chuyển động theo hướng vectơ v trong từ trường đều thì dịng điện cảm ứng trong mạch cĩ chiều như trên hình đĩ. Như vậy các đường sức từ: A. vuơng gĩc với mặt phẳng hình vẽ và hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. B. vuơng gĩc với mặt phẳng hình vẽ và hướng ra phía sau mặt phẳng hình vẽ. C. nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuơng gĩc với hai thanh ray. D. nằm trong mặt phẳng hình vẽ và song song với hai thanh ray. 14) Phát biểu nào sau đây là khơng đúng? A. Dịng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian gọi là dịng điện Fu-cơ. B. Dịng điện xuất hiện khi cĩ sự biến đổi từ thơng qua mạch điện kín gọi là dịng điện cảm ứng. C. Dịng điện Fu-cơ được sinh ra khi khối kim loại chuyển động trong từ trường, cĩ tác dụng chống lại chuyển động của khối kim loại đĩ. D. Một tấm kim loại nối với hai cực của một nguồn điện thì trong tấm kim loại xuất hiện dịng điện Fu-cơ. 15) Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây cĩ hệ số tự cảm L = 0,2H khi cường độ dịng điện biến thiên với tốc độ 400A/s là: A. 10V. B. 400V. C. 800V. D. 80V. 16) Một ống dây cĩ hệ số tự cảm 100mH, khi cĩ dịng điện chạy qua, ống dây cĩ năng lượng 0,2J. Cường độ dịng điện qua ống dây bằng: A. 4A. B. 2A. C. 1A. D. 0,63A. 17) Di chuyển con chạy của biến trở để dịng điện trong một mạch điện biến đổi. Trong khoảng 0,5s đầu dịng điện tăng đều từ 0,1A đến 0,2A ; 0,3s tiếp theo dịng điện tăng đều từ 0,2A đến 0,3A; 0,2s ngay sau đĩ dịng điện tăng đều từ 0,3A đến 0,4A. So sánh độ lớn của suất điện động tự cảm trong mạch, ta cĩ: A. e e > e . C. e e > e . c2 c3 c1 c1 c2 c3 c1 c2 c3 c3 c1 c2 18) Một ống dây mang dịng điện biến thiên theo thời gian, sau 0,01s cường độ dịng điện tăng đều từ 1A đến 2A. Khi đĩ, suất điện động cảm ứng trong khung bằng 20V. Hệ số tự cảm của ống dây là: A. 0,1H. B. 0,2H. C. 0,4H. D. 0,02H. 19) Trong các yếu tố sau đây: I. Độ tự cảm của mạch. II. Điện trở của mạch. III. Tốc độ biến thiên của cường độ dịng điện. Suất điện động tự cảm xuất hiện trong một mạch kín phụ thuộc các yếu tố nào? A. I, II, III. B. I, III. C. I, II. D. II, III. 20) Chọn hệ thức đúng. 1T 1T A. 1 Wb = B. 1 Wb = C. 1 Wb = 1T. 1m D. 1 Wb = 1T. 1m 2 1m 1m2 21) Biểu thức nào sau đây dùng tính độ tự cảm của một mạch điện: B  A. L . B. L = B.i C. L = .i.D. L . i i 22) Một ống dây cĩ hệ số tự cảm L = 0,1H. Cường độ dịng điện qua ống dây tăng đều từ 0 đến 10A trong khoảng thời gian là 0,2s. Suất điện động tự cảm xuất hiện trong khoảng thời gian đĩ là: A. 0,5V. B. 1V. C. 5V. D. 10V. 23) Một ống dây cĩ hệ số tự cảm L = 0,01H, cĩ dịng điện cường độ I = 5A chạy qua. Năng lượng từ trường trong ống dây là: A. 0,250(J). B. 0,125(J). C. 0,050(J). D. 0,025(J). 24) Trong hình vẽ, hình trịn tâm O đường kính a biểu diễn miền trong đĩ cĩ từ trường đều cĩ vectơ cảm ứng B vuơng gĩc với hình trịn. Từ thơng qua khung dây hình vuơng cạnh a cĩ độ lớn nào? A. B.a2. B. .B.a2. C. B.a2/4. D. .Ba2/4. 25) Một cuộn dây phẳng cĩ 100 vịng R = 0,1m. Cuộn dây đặt trong từ trường đều và vuơng gĩc với các đường cảm ứng từ. Cảm ứng từ của từ trường tăng đều từ giá trị 0,2T lên gấp đơi trong thời gian 0,1s. Suất điện động cảm ứng eC trong cuộn dây cĩ độ lớn: A. 0,628V. B. 6,28V. C. 1,256V. D. Một giá trị khác.
4. 26) Trong thí nghiệm như hình vẽ, cảm ứng từ B = 0,3T, thanh CD dài 20cm chuyển động với vận tốc v = 1m/s. Điện kế cĩ điện trở R = 2Ω. Chiều và cđdđ qua điện kế như thế nào? A. chiều từ C tới D, I = 0,03A. B. chiều từ C tới D, I = 0,3A. C. chiều từ D tới C, I = 0,03A. D. chiều từ D tới C, I = 0,3A. 27) Một mạch điện xMNy đặt thẳng đứng cĩ điện trở R = 1Ω đặt trong một từ trường đều B = 0,5T, vuơng gĩc với mặt phẳng của mạch. Thanh kim loại PQ khối lượng 3g dài 20cm trượt khơng ma sát dọc theo Mx, Ny và luơn giữ phương nằm ngang. Lấy g = 10m/s2. Vận tốc của thanh PQ cĩ thể cĩ giá trị lớn nhất là bao nhiêu? A. 1,8m/s. B. 1,2m/s. C. 3m/s. D. một giá trị khác. 28) Một vịng dây kín phẳng đặt trong từ trường đều. Trong các yếu tố sau: 1. diện tích S giới hạn bởi vịng dây. 2. cảm ứng từ của từ trường. 3. khối lượng của vịng dây. 4. gĩc hợp bởi mặt phẳng vịng dây và đường cảm ứng từ. Từ thơng gởi qua diện tích S phụ thuộc vào: A. 1 và 2 C. 1, 2 và 3. B. 1 và 3 D. 1, 2 và 4. 29) Một khung dây dẫn được đặt trong từ trường đều B. Đường sức từ vuơng gĩc với mặt phẳng khung dây (Hình 1). Trong khoảng thời gian từ 0 – T, dịng điện cảm ứng i cĩ cường độ khơng đổi theo thời gian và cĩ chiều như đã chỉ ra trên hình 1. Bốn đồ thị được cho trên hình 2, đồ thị nào cĩ thể chọn để diễn tả sự biến đổi của cảm ứng từ B theo thời gian? A. Đồ thị a. B. Đồ thị b. C. Đồ thị c. D. Đồ thị d. 30) Sự biến đổi của dịng điện trong một mạch điện theo thời gian được cho trên hình. Gọi suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian từ 0s đến 1s là e1, từ 1s đến 3s là e2. Ta cĩ: A. e1 = e2. B. e 1 = 2e2. 1 C. e = 3e . D. e = e . 1 2 1 2 2 31) Một ống dây cĩ độ tự cảm L ; ống dây thứ hai cĩ số vịng dây tăng gấp đơi và diện tích mỗi vịng dây giảm một nửa so với ống dây thứ nhất. Nếu hai ống dây cĩ chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là: L A. L. B. 2L. C. . D. 4L. 2 32) Một cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, gồm N = 100 vịng, mỗi vịng cĩ bán kính R = 10cm, mỗi mét dài của dây dẫn cĩ điện trở R 0 = 0,5. Cuộn dây đặt trong một từ trường đều cĩ vectơ cảm ứng từ B vuơng gĩc với mặt phẳng các vịng dây và cĩ độ lớn B = 10-2T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10-2s. Cường độ dịng điện xuất hiện trong cuộn dây trong thời gian trên là A. 0,1A. B. 0,2A. C. 10A. D. 20A. 33) Chọn hệ thức đúng. Đơn vị của hệ số tự cảm L trong hệ SI là Henry, kí hiệu H. Ta cĩ: 1Wb 1A 1A2 A. 1 H = . B. 1 H = 1Wb.1A. C. 1 H = . D. 1 H = . 1A 1Wb 1Wb 34) Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây cĩ hệ số tự cảm L = 0,2H khi cường độ dịng điện biến thiên với tốc độ 400A/s là: A. 10V. B. 400V. C. 800V. D. 80V.
5. 35) Một cuộn dây 400 vịng, điện trở 4, diện tích mỗi vịng 30cm 2. Tốc độ biến thiên cảm ứng từ qua mạch là bao nhiêu để cường độ dịng điện trong mạch là 0,3A? A. 1 T/s. B. 0,5 T/s. C. 2 T/s. D. 4 T/s. 36) Chọn phương án đúng. Từ thông  qua một khung dây biến đổi theo thời gian được cho trên hình. Suất điện động cảm ứng eC trong khung: A. trong khoảng thời gian 0 0,1s là e = 3V. C1 B. trong khoảng thời gian 0,1s 0,2s là e = 6V. C2 C. trong khoảng thời gian 0,2s 0,3s là e = 9V. C3 D. trong khoảng thời gian 0 0,3s là e = 4V. C4 MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ LUẬN 1) Một cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, gồm N = 100 vịng, mỗi vịng cĩ bán kính R = 10cm, mỗi mét dài của dây dẫn cĩ điện trở R 0 = 0,5. Cuộn dây đặt trong một từ trường đều cĩ vectơ cảm ứng từ B vuơng gĩc với mặt phẳng các vịng dây và cĩ độ lớn B = 10-2T giảm đều đến 0 trong thời gian t = 10-2s. Tính cường độ dịng điện xuất hiện trong cuộn dây. BR ĐS: I = = 0,1A. 2R 0 t 2) Một ống dây dài 50cm, cĩ 1000 vịng dây. Diện tích tiết diện của ống là 20cm 2. Tính độ tự cảm của ống dây đĩ. Giả thiết rằng từ trường trong ống dây là từ trường đều. ĐS: L 5.10-3H. 3) Tính độ tự cảm của một ống dây dài 30cm, đường kính 2cm, cĩ 1000 vịng dây. Cho biết trong khoảng thời gian 0,01s cường độ dịng điện chạy qua ống dây giảm đều đặn từ 1,5A đến 0. Tính suất điện động cảm ứng trong ống dây. ĐS: L 2,96.10-3H 3.10-3H ; e = 0,45V. 4) Tính độ tự cảm của cuộn dây biết sau thời gian t = 0,01s, dịng điện trong mạch tăng đều từ 2A đến 2,5A và suất điện động tự cảm là 10V. ĐS: L = 0,2H. 5) Một ống dây dài  = 31,4cm cĩ 100 vịng, diện tích mỗi vịng S = 20cm2, cĩ dịng điện I = 2A chạy qua. a) Tính từ thơng qua mỗi vịng dây. b) Tính suất điện động tự cảm trong cuộn dây khi ngắt dịng điện trong thời gian t = 0,1s. Suy ra độ tự cảm của ống dây. ĐS: a)  = 1,6.10-5 Wb ; b) e = 0,16V ; L = 0,008H.