Bài Tập Trắc nghiệm Vật Lí 12 - Kết nối tri thức - Bài 15: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ - Đề 08
Bài Tập Trắc nghiệm Vật Lí 12 - Kết nối tri thức - Bài 15: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ - Đề 08 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt trong từ trường đều có đặc điểm nào sau đây?
- A. Luôn cùng phương với chiều dòng điện.
- B. Luôn vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và vectơ cảm ứng từ.
- C. Có điểm đặt tại một đầu của đoạn dây dẫn.
- D. Có độ lớn tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện.
Câu 2: Một đoạn dây dẫn thẳng MN mang dòng điện có chiều từ M đến N được đặt trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ $vec{B}$. Để xác định chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây MN, người ta sử dụng quy tắc nào?
- A. Quy tắc bàn tay trái.
- B. Quy tắc nắm tay phải.
- C. Quy tắc cái đinh ốc.
- D. Quy tắc cộng vector.
Câu 3: Độ lớn của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I, chiều dài ℓ, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B được tính bằng công thức F = IℓBsinα, trong đó α là góc tạo bởi:
- A. Chiều của lực từ và chiều dòng điện.
- B. Chiều của lực từ và chiều của vectơ cảm ứng từ.
- C. Chiều dòng điện và chiều của vectơ pháp tuyến với mặt phẳng chứa dây dẫn.
- D. Chiều của đoạn dây dẫn (chiều dòng điện) và chiều của vectơ cảm ứng từ.
Câu 4: Một đoạn dây dẫn thẳng dài 25 cm mang dòng điện 4 A được đặt vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ 0,6 T. Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn này là bao nhiêu?
- A. 0,24 N.
- B. 0,06 N.
- C. 0,6 N.
- D. 2,4 N.
Câu 5: Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là một đại lượng vật lí đặc trưng cho:
- A. Độ lớn của dòng điện gây ra từ trường.
- B. Khả năng tác dụng lực từ của từ trường tại điểm đó.
- C. Điện thế tại điểm đó trong từ trường.
- D. Năng lượng của từ trường tại điểm đó.
Câu 6: Đơn vị đo cảm ứng từ trong hệ SI là Tesla (T). Dựa vào công thức tính lực từ F = IℓBsinα, đơn vị Tesla có thể được biểu diễn tương đương qua các đơn vị cơ bản nào sau đây?
- A. N.A.m
- B. N/(A.m)²
- C. N.A/m
- D. N/(A.m)
Câu 7: Một đoạn dây dẫn thẳng đặt trong từ trường đều sao cho nó hợp với đường sức từ một góc α. Lực từ tác dụng lên đoạn dây sẽ đạt giá trị cực đại khi:
- A. Đoạn dây vuông góc với các đường sức từ.
- B. Đoạn dây song song với các đường sức từ.
- C. Đoạn dây hợp với các đường sức từ góc 45°.
- D. Đoạn dây hợp với các đường sức từ góc 0°.
Câu 8: Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I đặt trong từ trường đều $vec{B}$. Lực từ tác dụng lên đoạn dây bằng không khi:
- A. Đoạn dây vuông góc với các đường sức từ.
- B. Đoạn dây hợp với các đường sức từ góc 60°.
- C. Đoạn dây song song hoặc trùng với các đường sức từ.
- D. Cường độ dòng điện trong dây đạt giá trị cực đại.
Câu 9: Một đoạn dây dẫn thẳng AB dài 10 cm mang dòng điện 3 A đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,4 T. Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây là 0,06 N, góc giữa đoạn dây AB và vectơ cảm ứng từ là bao nhiêu?
- A. 0°.
- B. 30°.
- C. 60°.
- D. 90°.
Câu 10: Một dây dẫn thẳng được uốn thành hình bán nguyệt bán kính R, mang dòng điện I. Dây được đặt trong một từ trường đều $vec{B}$ song song với đường kính nối hai đầu bán nguyệt. Độ lớn lực từ tổng hợp tác dụng lên dây dẫn bán nguyệt này là bao nhiêu?
- A. $F = I pi R B$
- B. $F = 2IRB$
- C. $F = IR B$
- D. $F = 0$
Câu 11: Một đoạn dây dẫn thẳng MN dài 5 cm mang dòng điện 2 A có chiều từ M đến N. Đoạn dây được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,1 T. Nếu đoạn dây MN đặt vuông góc với $vec{B}$, chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây là "ra khỏi mặt phẳng giấy". Hỏi chiều của vectơ cảm ứng từ $vec{B}$ là gì? (Giả sử dòng điện MN nằm trong mặt phẳng giấy).
- A. Vuông góc với mặt phẳng chứa MN và lực từ, chiều xác định bởi quy tắc bàn tay trái.
- B. Cùng chiều với dòng điện MN.
- C. Cùng chiều với lực từ.
- D. Vuông góc với MN và cùng chiều với lực từ.
Câu 12: Một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài ℓ mang dòng điện I được treo bằng hai dây mảnh trong một từ trường đều $vec{B}$ nằm ngang, vuông góc với dây dẫn. Lực căng của mỗi dây treo sẽ thay đổi như thế nào khi dòng điện trong dây dẫn đổi chiều?
- A. Không thay đổi.
- B. Giảm đi một nửa.
- C. Thay đổi (tăng hoặc giảm tùy chiều ban đầu của lực từ).
- D. Bằng không.
Câu 13: Một đoạn dây dẫn thẳng dài 0,5 m mang dòng điện 15 A đặt trong từ trường đều. Lực từ lớn nhất tác dụng lên đoạn dây có độ lớn 1,2 N. Độ lớn của cảm ứng từ B tại vị trí đặt dây là bao nhiêu?
- A. 0,16 T.
- B. 0,08 T.
- C. 1,6 T.
- D. 0,32 T.
Câu 14: Hai đoạn dây dẫn thẳng A và B có cùng chiều dài và cùng mang dòng điện có cường độ như nhau, được đặt trong cùng một từ trường đều. Đoạn dây A đặt vuông góc với các đường sức từ, còn đoạn dây B đặt song song với các đường sức từ. So sánh độ lớn lực từ tác dụng lên hai đoạn dây này.
- A. Lực từ tác dụng lên dây A nhỏ hơn lực từ tác dụng lên dây B.
- B. Lực từ tác dụng lên dây A lớn hơn lực từ tác dụng lên dây B.
- C. Lực từ tác dụng lên dây A bằng lực từ tác dụng lên dây B.
- D. Không đủ thông tin để so sánh.
Câu 15: Hình vẽ (không hiển thị ở đây, giả định mô tả) cho thấy một đoạn dây dẫn thẳng AB mang dòng điện có chiều từ A đến B, đặt trong từ trường đều $vec{B}$. Nếu chiều dòng điện được biểu diễn bằng mũi tên trên dây và chiều $vec{B}$ được biểu diễn bằng các đường sức từ, và áp dụng quy tắc bàn tay trái, bạn dự đoán chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây AB sẽ như thế nào?
- A. Vuông góc với cả dây AB và $vec{B}$, hướng vào trong mặt phẳng (giả định kết quả áp dụng quy tắc).
- B. Song song với dây AB.
- C. Song song với $vec{B}$.
- D. Hướng ra ngoài mặt phẳng (giả định kết quả áp dụng quy tắc ngược lại).
Câu 16: Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện được đặt trong từ trường đều. Khi quay đoạn dây quanh một trục vuông góc với nó đi qua trung điểm của dây, góc giữa dây và đường sức từ thay đổi. Độ lớn lực từ tác dụng lên dây sẽ:
- A. Luôn không đổi.
- B. Chỉ thay đổi khi trục quay song song với từ trường.
- C. Chỉ thay đổi khi dây không vuông góc với trục quay.
- D. Thay đổi theo góc giữa dây và từ trường (trừ trường hợp đặc biệt).
Câu 17: Một đoạn dây dẫn thẳng dài ℓ mang dòng điện I được đặt trong từ trường đều B. Nếu giữ nguyên I và B, tăng gấp đôi chiều dài ℓ và đặt dây hợp với B một góc 30°, trong khi ban đầu dây vuông góc với B, thì độ lớn lực từ tác dụng lên dây sẽ thay đổi như thế nào so với ban đầu?
- A. Tăng gấp đôi.
- B. Giảm đi một nửa.
- C. Không thay đổi.
- D. Tăng gấp bốn lần.
Câu 18: Một dây dẫn thẳng mang dòng điện được đặt trong từ trường. Nhận định nào sau đây về đường sức từ là SAI?
- A. Tại mỗi điểm trong từ trường, chỉ vẽ được một đường sức từ đi qua.
- B. Đường sức từ luôn là đường thẳng song song với nhau trong mọi loại từ trường.
- C. Chiều của đường sức từ tại một điểm là chiều của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó.
- D. Nơi đường sức từ mau (dày đặc) hơn thì cảm ứng từ lớn hơn.
Câu 19: Một đoạn dây dẫn thẳng dài ℓ, khối lượng m, mang dòng điện I, được treo nằm ngang trong một từ trường đều $vec{B}$. Từ trường có phương thẳng đứng hướng lên. Để dây cân bằng ở vị trí nằm ngang, độ lớn cảm ứng từ B phải thỏa mãn điều kiện gì?
- A. $B = frac{mg}{Iell}$
- B. $B = frac{Iell}{mg}$
- C. $B = mgIell$
- D. $B = frac{m}{gIell}$
Câu 20: Một đoạn dây dẫn thẳng MN mang dòng điện I, đặt trong từ trường đều $vec{B}$. Góc giữa dây MN và $vec{B}$ là α. Lực từ tác dụng lên đoạn dây là $vec{F}$. Mối quan hệ về hướng giữa $vec{F}$, hướng dòng điện (đại diện bởi vectơ $vec{ell}$ cùng chiều I) và $vec{B}$ là gì?
- A. $vec{F}$ song song với $vec{ell}$ và $vec{B}$.
- B. $vec{F}$ vuông góc với $vec{ell}$ nhưng song song với $vec{B}$.
- C. $vec{F}$ vuông góc với cả $vec{ell}$ và $vec{B}$.
- D. $vec{F}$ nằm trong mặt phẳng chứa $vec{ell}$ và $vec{B}$.
Câu 21: Một đoạn dây dẫn thẳng dài 0,2 m mang dòng điện 5 A, đặt trong từ trường đều 0,5 T. Tính độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây nếu nó hợp với đường sức từ một góc 60°.
- A. 0,25 N.
- B. Khoảng 0,433 N.
- C. 0,5 N.
- D. Khoảng 0,866 N.
Câu 22: Một dây dẫn thẳng rất dài mang dòng điện không đổi. Đường sức từ xung quanh dây dẫn này có hình dạng là:
- A. Các đường thẳng song song với dây dẫn.
- B. Các đường thẳng vuông góc với dây dẫn.
- C. Các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn.
- D. Các đường xoắn ốc quanh dây dẫn.
Câu 23: Cảm ứng từ B tại một điểm trong từ trường không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
- A. Cường độ dòng điện gây ra từ trường.
- B. Khoảng cách từ điểm xét đến nguồn gây ra từ trường.
- C. Môi trường chứa từ trường.
- D. Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn dây thử đặt tại điểm đó.
Câu 24: Một đoạn dây dẫn thẳng dài ℓ mang dòng điện I đặt trong từ trường đều $vec{B}$. Nếu giữ nguyên các yếu tố khác, khi tăng gấp ba cường độ dòng điện I, độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây sẽ:
- A. Tăng gấp ba lần.
- B. Giảm đi một phần ba.
- C. Tăng gấp chín lần.
- D. Không thay đổi.
Câu 25: Một đoạn dây dẫn thẳng dài 20 cm mang dòng điện 10 A, đặt trong từ trường đều 0,3 T. Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây là 0,42 N, góc nhọn giữa đoạn dây và vectơ cảm ứng từ là bao nhiêu?
- A. 30°.
- B. 40°.
- C. 45°.
- D. 60°.
Câu 26: Điều nào sau đây là SAI khi nói về từ trường đều?
- A. Vectơ cảm ứng từ $vec{B}$ tại mọi điểm có cùng phương và chiều.
- B. Vectơ cảm ứng từ $vec{B}$ tại mọi điểm có cùng độ lớn.
- C. Đường sức từ là những đường thẳng song song cách đều.
- D. Lực từ tác dụng lên mọi đoạn dây mang dòng điện có cùng chiều dài và cường độ là như nhau, bất kể hướng đặt dây.
Câu 27: Một đoạn dây dẫn thẳng MN mang dòng điện I đặt trong từ trường đều $vec{B}$. Sử dụng quy tắc bàn tay trái, nếu lòng bàn tay hứng các đường sức từ ($vec{B}$), ngón tay cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực từ $vec{F}$, thì các ngón tay còn lại duỗi thẳng sẽ chỉ chiều của yếu tố nào?
- A. Chiều của lực từ $vec{F}$.
- B. Chiều của dòng điện I.
- C. Chiều của vectơ cảm ứng từ $vec{B}$.
- D. Chiều của vectơ pháp tuyến với mặt phẳng chứa dây.
Câu 28: Lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện I, chiều dài ℓ, đặt trong từ trường B là F. Nếu giảm cường độ dòng điện đi một nửa và tăng cảm ứng từ lên gấp đôi, đồng thời giữ nguyên chiều dài và góc giữa dây với từ trường (khác 0° và 180°), thì lực từ mới F" sẽ bằng bao nhiêu lần lực từ ban đầu F?
- A. 0,25 F.
- B. 0,5 F.
- C. F.
- D. 2 F.
Câu 29: Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I được đặt trong từ trường đều $vec{B}$. Nếu đoạn dây được đặt vuông góc với $vec{B}$ thì lực từ tác dụng lên nó là $F_1$. Nếu đoạn dây được đặt hợp với $vec{B}$ một góc 30° thì lực từ tác dụng lên nó là $F_2$. Tỉ số $F_2/F_1$ là bao nhiêu?
- A. 0,5.
- B. 1.
- C. $sqrt{3}/2$.
- D. 2.
Câu 30: Một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài 0,1 m mang dòng điện 4 A được đặt trong một từ trường. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn 0,2 N khi dây vuông góc với phương của từ trường. Cảm ứng từ tại vị trí đặt dây có độ lớn là bao nhiêu?
- A. 0,05 T.
- B. 0,1 T.
- C. 0,2 T.
- D. 0,5 T.