Đề ôn tập Vật lý 2 – Phần Từ - Lê Quang Nguyên

Nội dung text: Đề ôn tập Vật lý 2 – Phần Từ - Lê Quang Nguyên

1. Đề ôn tập Vật Lý 2 – Phần Từ © Lê Quang Nguyên 2002 1. Một hạt mang điện dương đi vào trong một từ trường đều B với vận tốc ban đầu v0 hướng thẳng đứng lên trên. Từ trường vuông góc và hướng ra ngoài mặt phẳng hình vẽ. Sau thời gian ΔT hạt đi ra khỏi từ trường tại vị trí X. Nếu vận tốc ban đầu của hạt là 2v0, nó sẽ: (a) đi ra ở cùng vị trí X, nhưng sau một thời gian khác ΔT. (b) đi ra ở vị trí khác X, sau cùng thời gian ΔT. (c) đi ra ở vị trí khác X, sau một thời gian khác ΔT. 2. Một vòng dây hình chữ nhật có chứa một điện trở chuyển động với vận tốc không đổi v ra khỏi một từ trường đều B 0 như trên hình vẽ. Phát biểu nào sau đây là đúng? (a) Không có dòng điện đi qua điện trở. (b) Có dòng điện đi xuống trong điện trở. (c) Có dòng điện đi lên trong điện trở. 3. Xét hệ như trong câu 2 nhưng thay thế điện trở bằng một đoạn dây nhựa cách điện. Phát biểu nào sau đây là đúng? (a) Không có sức điện động trong vòng dây. (b) Có sức điện động trong vòng dây. (c) Không có đủ thông tin để xác định xem có sức điện động hay không. Các câu từ 4 tới 7 đều có liên quan tới cùng một bài toán sau đây: 4. Một cuộn dây gồm 5 vòng, mỗi vòng là một hình vuông có cạnh bằng 25 cm. Dòng điện qua mỗi vòng dây có cường độ I và chiều như trên hình vẽ. Trong trường hợp (1), cuộn dây nằm trong mặt phẳng yz, còn trong trường hợp (2) thì cuộn dây nằm trong mặt phẳng xy. Trong trường hợp (1), đặt một từ trường đều B dọc theo một trong các trục tọa độ. Người ta thấy rằng cuộn dây chịu tác động của một ngẫu lực, làm cho nó quay quanh trục z theo chiều như trên hình vẽ. Từ trường B phải song song với: (a) trục x. (b) trục y. (c) trục z. 5. Momen ngẫu lực tác động lên cuộn dây trong trường hợp (1) có độ lớn là 12 N.m. Từ trường có độ lớn là 1,5 T. Cường độ dòng điện I qua cuộn dây là bao nhiêu? (a) 3,68 A (b) 14,9 A (c) 25,6 A (d) 63,1 A (e) 139,4 A 6. Bây giờ xét trường hợp (2). Từ trường có độ lớn 3,5 T hướng theo chiều dương của trục z. Thế năng của cuộn dây ở vị trí như trên hình vẽ là: 1
2. Đề ôn tập Vật Lý 2 – Phần Từ © Lê Quang Nguyên 2002 11. Tính thành phần trên phương y của từ trường tại điểm P nằm trên trục x, ở khoảng cách r = 35 cm tính từ trục của hình trụ. (a) -3,57 μT (b) -1,141 μT (c) 0 (d) 1,14 μT (e) 3,57 μT 12. Tính độ lớn thành phần trên phương y của từ trường tại điểm S nằm trên trục x, ở khoảng cách r = 8 cm tính từ trục của hình trụ. (a) 0 (b) 2,65 μT (c) 5,56 μT (d) 7,80 μT (e) 10,7 μT 13. Nếu cường độ dòng I2 đi qua vỏ hình trụ được tăng lên thì từ trường tại điểm S sẽ: (a) tăng lên. (b) giữ nguyên không đổi. (c) giảm đi. Các câu từ 14 tới 17 đều có liên quan tới bài toán sau đây: 14. Một vòng dây hình chữ nhật có kích thước 5 cm × 15 cm, điện trở 40 Ω được đặt vuông góc với trục z (z hướng vào mặt phẳng hình vẽ). Trước lúc t = 0, từ trường là đều, có độ lớn 5 T hướng theo chiều dương của trục z. Ở các thời điểm khác thì từ trường được xác định theo đồ thị trên hình vẽ. Vào lúc t = 2 s thì dòng điện trong vòng dây: (a) bằng không. (b) đi theo chiều kim đồng hồ. (c) đi ngược chiều kim đồng hồ. 15. Tính độ lớn của từ thông qua vòng dây vào lúc t = 0,5 s. (a) 0,322 × 10-3 T. m2 (b) 4,16 × 10-3 T. m2 (c) 8,35 × 10-3 T. m2 (d) 21,2 × 10-3 T. m2 (e) 37,5 × 10-3 T. m2 16. Dòng điện trong vòng dây vào lúc t = 3 s có độ lớn: (a) bằng không. (b) khác không. 3
3. Đề ôn tập Vật Lý 2 – Phần Từ © Lê Quang Nguyên 2002 22. Một vòng dây hình tam giác, trong đó có chứa một điện trở, được kéo với vận tốc không đổi 2 m/s dọc theo trục x, từ vùng không có từ trường vào vùng có từ trường đều vuông góc với vòng dây (xem hình vẽ). Đồ thị nào sau đây mô tả đúng nhất sự phụ thuộc vào thời gian của dòng điện đi qua điện trở? (Giả sử lúc t = 0 thì vòng dây bắt đầu đi vào vùng có từ trường). (a) (A). (b) (B) (c) (C) (d) (D) (e) (E) 23. Hai vòng dây đồng tâm được đặt trong mặt phẳng xy. Dòng điện trong hai vòng dây có cùng cường độ, được duy trì bởi nguồn điện bên ngoài (có chiều như trên hình vẽ). Phát biểu nào sau đây là đúng? (a) Lực từ tạo nên bởi vòng dây bên ngoài có xu hướng kéo dãn vòng dây bên trong. (b) Lực từ tạo nên bởi vòng dây bên ngoài có xu hướng nén vòng dây bên trong. (c) Các hiệu ứng từ không kéo dãn cũng không nén vòng dây bên trong. 24. Khi một hạt mang điện chuyển động trong một từ trường đều chuyển động nhanh hơn thì: (a) quỹ đạo của nó sẽ nhỏ lại. (b) quỹ đạo của nó sẽ to lên. 25. Hai dòng điện phẳng, một hình chữ nhật, một hình vuông có cùng diện tích, cùng cường độ dòng. Định hướng hai vòng dây như nhau trong một từ trường đều. Momen của lực từ tác động lên hai dòng điện có độ lớn: (a) như nhau. (b) khác nhau. 26. Một dòng điện thẳng dài vô hạn có cường độ I1 nằm trong mặt phẳng yz và song song với trục z. Đặt một vòng dây hình chữ nhật, trong đó có dòng điện cường độ I2, trong mặt phẳng yz sao cho chiều dài của nó song song với dòng điện thẳng. Nếu chiều của các dòng điện được cho như trên hình vẽ, lực toàn phần tác động lên vòng dây do từ trường tạo bởi dòng điện thẳng là: (a) Lực đẩy. (b) Bằng không. (c) Lực hút. 5
4. Đề ôn tập Vật Lý 2 – Phần Từ © Lê Quang Nguyên 2002 32. Cho một hình trụ đặc và một vỏ hình trụ đồng trục có bán kính lần lượt là 1 cm và 10 cm, cả hai đều dẫn điện và dài vô hạn. Trong dây dẫn hình trụ có dòng điện 500 A đi theo chiều dương của trục x, trong vỏ hình trụ cũng có một dòng điện đi qua. Từ trường bên ngoài vỏ hình trụ có độ lớn 0,001 T ở khoảng cách 20 cm tính từ trục của hệ. Độ lớn của từ trường ở khoảng cách 5 cm tính từ trục của hệ là bao nhiêu? (a) 1 × 10-3 T (b) 2 × 10-3 T (c) 5 × 10-3 T (d) 1 × 10-2 T (e) 2 × 10-2 T 33. Dòng điện trong vỏ hình trụ đi theo: (a) chiều dương của trục x. (b) chiều âm của trục x. 34. Cường độ dòng điện trong vỏ hình trụ có độ lớn bằng: (a) 0 A (b) 500 A (c) 1000 A (d) 1500 A (e) 2000 A Các câu 35, 36, 37 có liên quan tới bài toán sau đây: 35. Cho hai solenoid rất dài và đồng trục. Chiều của dòng điện trong solenoid bên ngoài được chỉ trên hình vẽ. Số vòng dây trên một mét của cuộn dây bên ngoài là 1000, và của cuộn dây bên trong là 2000. Từ trường giữa hai cuộn dây hướng theo chiều dương của trục z và có độ lớn 0,01256 T, còn từ trường trong cuộn dây bên trong hướng theo chiều âm của trục z và có độ lớn 0,00628 T. Cường độ dòng điện qua cuộn dây bên ngoài là bao nhiêu? (a) 3,14 A (b) 5,0 A (c) 10,0 A (d) 12,56 A (e) 20,0 A 36. Dòng điện qua cuộn dây bên trong có chiều: (a) ngược với chiều dòng điện qua cuộn dây bên ngoài. (b) cùng chiều với dòng điện qua cuộn dây bên ngoài. 7
5. Đề ôn tập Vật Lý 2 – Phần Từ © Lê Quang Nguyên 2002 Khi Alpha đáp xuống bề mặt Remulak, từ trường cảm ứng ở tâm cuộn dây có thành phần trên phương z: (a) âm. (b) dương. (c) bằng không. 43. Khi Alpha xuống tới khoảng cách r = 5 × 107 m, người ta quay vòng dây sao cho nó nằm trong mặt phẳng xz. Khi đó cường độ dòng cảm ứng trong cuộn dây: (a) lớn hơn cường độ đo được nếu như vòng dây nằm trong mặt phẳng xy. (b) nhỏ hơn cường độ đo được nếu như vòng dây nằm trong mặt phẳng xy. (c) bằng cường độ đo được nếu như vòng dây nằm trong mặt phẳng xy. 44. Ở khoảng cách r = 5 × 107 m, vòng dây được quay trở lại trong mặt phẳng xy. Từ trường đo được trong trạm chuyển động tăng dần với tốc độ |dB/dt| = 3 × 10-7 T/s. Khi đó cường độ dòng cảm ứng trong cuộn dây là: (a) 0,236 mA (b) 0,471 μA (c) 0,150 mA (d) 0,942 mA (e) 0,600 mA 45. Cho một dòng điện thẳng, dài vô hạn đặt song song với trục y và một vòng dây điện hình vuông trong mặt phẳng xy. Cường độ dòng trong hai dây lần lượt là I1và I2, có chiều như trên hình vẽ. Thành phần trên phương x của lực toàn phần tác động lên vòng dây là: (a) âm. (b) bằng không. (c) dương. Các câu 46, 47 có liên quan tới bài toán sau đây: 46. Một dây cáp đồng trục rất dài bao gồm một dây dẫn đặc hình trụ bán kính R 1 = 0,1 mm (dây trong) và một vỏ dẫn điện hình trụ có bán kính trong R2 = 1 mm và bán kính ngoài R3 = 1,5 mm (vỏ ngoài). Trục của dây cáp là trục z. Dây trong có dòng điện I1 = 2 A đi theo chiều dương của trục z. Còn vỏ ngoài có dòng điện I2 = 3 A đi theo chiều âm của trục z. 9