Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
PHẦN I. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 16.
Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.
Câu 1. Xung quanh vật nào sau đây không có từ trường?
A. Dòng điện không đổi.
B. Hạt mang điện chuyển động.
C. Hạt mang điện đứng yên.
D. Nam châm hình chữ U.
Câu 2. Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo cảm ứng từ?
A. tesla (T).
B. weber (Wb).
C. ampere (A).
D. volt (V).
Câu 3. Khi đưa cực bắc của thanh nam châm này lại gần cực nam của thanh nam châm kia thì
A. chúng đẩy nhau.
B. chúng hút nhau.
C. không tương tác.
D. tạo ra dòng điện.
Sử dụng các thông tin sau cho Câu 4, 5: Một khung dây dẫn phẳng dây quay đều quanh trục cố định vuông góc với cảm ứng từ $\vec{B}$ của từ trường đều (hình bên).
Câu 4. Từ thông qua khung dây có độ lớn cực đại tại thời điểm
A. mặt phẳng khung dây song song với đường sức từ.
B. mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ.
C. mặt phẳng khung dây hợp với các đường sức từ một góc 45°.
D. mặt phẳng khung dây hợp với các đường sức từ một góc 60°.
Câu 5. Nối hai đầu khung dây với điện trở tạo thành mach kín thì cường độ dòng điện cực đại xuất hiện trong khung dây là $I_0$. Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều trong khung là
A. $I = \frac{I_0}{2}$
B. $I_0 = \frac{I}{2}$
C. $I_0 = \frac{I}{\sqrt{2}}$
D. $I = \frac{I_0}{\sqrt{2}}$
Câu 6. Phát biểu nào sau đây là không nằm trong quy tắc an toàn khi sử dụng dòng điện xoay chiều?
A. Tránh xa khu vực có điện thế cao như trạm điện, cột điện cao áp.
B. Ngắt các thiết bị điện không cần thiết trong gia đình khi có sấm, sét ngoài trời.
C. Sử dụng thiết bị điện trong quá trình lắp đặt.
D. Lựa chọn thiết bị điện có chất lượng, công suất phù hợp với mạng lưới điện.
Câu 7. Để xác định hình dạng và hướng đường sức từ của một nam châm thẳng, một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm với bộ dụng cụ: Thanh nam châm, mặt sắt, hộp mica có thành và dây bằng nhựa trong suốt, kim nam châm (hình bên).
Họ đã tiến hành thí nghiệm với các bước sau: (1). Rải đều mặt sắt lên mặt trên của dây hộp. (2). Đặt hộp lên một thanh nam châm rồi gõ nhẹ vào thành hộp. (3). Đặt kim nam châm lên một đường sức, xác định hướng của đường sức đó. (4). Quan sát sự sắp xếp mặt sắt ở đây hộp. (5). Vẽ dạng và biểu diễn hướng của các đường sức từ.
Trình tự sắp xếp các bước tiến hành trong thí nghiệm trên là
A. (3) – (2) – (5) – (1) – (4).
B. (1) – (2) – (4) – (3) – (5).
C. (1) – (2) – (5) – (3) – (4).
D. (2) – (1) – (3) – (4) – (5).
Câu 8. Hình nào dưới đây biểu diễn đúng chiều của lực từ $\vec{F}$ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều?
A. Hình 1.
B. Hình 2.
C. Hình 3.
D. Hình 4.
Câu 9. Một phần tử dòng điện có chiều dài $l$, cường độ $I$ đặt vuông góc với các đường sức của từ trường đều. Khi độ lớn lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện có độ lớn là $F$. Công thức xác định độ lớn cảm ứng từ của từ trường là
A. $B = \frac{F}{I.l}$.
B. $B = \frac{F}{I}.l$.
C. $B = \frac{\mu}{F}$.
D. $B = F.I.l$.
Câu 10. Một đoạn dây dài $2,0 m$ mang dòng điện $0,60 A$ được đặt trong vùng từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là $0,50 T$, theo phương song song với phương của cảm ứng từ. Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là
A. $6,7 N$.
B. $0,30 N$.
C. $0,15 N$.
D. $0 N$.
Câu 11. Hiện tượng trên gọi là hiện tượng
A. nhiễm điện do hưởng ứng.
B. cảm ứng điện từ.
C. siêu dẫn.
D. dẫn điện tự lực.
Câu 12. Nếu nhìn từ phía thanh nam châm vào đầu 1 của ống dây, phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Dòng điện chay theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực bắc của ống dây
B. Dòng điện chay ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực bắc của ống dây
C. Dòng điện chay ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây
D. Dòng điện chay theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây
Câu 13. Thiết bị nào dưới đây sử dụng hiện tượng cảm ứng điện từ để hoạt động?
A. Đèn LED.
B. Sạc điện thoại không dây.
C. Máy giặt.
D. Tủ lạnh.
Câu 14. Trong guitar điện, nam châm của cần có tác dụng làm
….(1)….các sợi dây dẫn bằng kim loại. Khi dây đàn dao động sẽ tạo ra sự biến thiên ….(2)….qua cuộn dây và tạo ra suất điện động cảm ứng. Tín hiệu được tạo ra sau đó được truyền đến bộ khuếch đại để tạo ra âm thanh đặc trung. Ngoài ra, nam châm còn đóng vai trò lới của cuộn dây, làm tăng độ lớn của suất điện động cảm ứng lên nhiều lần. Chỗ trống (1) và (2) lần lượt là
A. “nhiễm từ” và “từ thông”.
B. “đẩy” và “từ thông”.
C. “va chạm” và “âm thanh”.
D. “nhiễm từ” và “âm thanh”.
Câu 15. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về điện từ trường?
A. Khi từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy.
B. Khi điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường.
C. Điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức là những đường khép kín.
D. Điện từ trường lan truyền trong không gian gọi là sóng điện từ.
Câu 16. Hình dưới đây mô tả sự lan truyền sóng điện từ trong không gian và thời gian. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Trong một sóng điện từ, vector cường độ điện trường và vector cảm ứng từ có phương dao động vuông góc với nhau.
B. Sóng điện từ là sóng ngang.
C. Trong một sóng điện từ, vector cường độ điện trường và vector cảm ứng từ luôn dao động cùng pha với nhau.
D. Tốc độ lan truyền sóng điện từ trong tất cả các môi trường là $c = 3.10^8 m/s$.
PHẦN II. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2.
Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai
Câu 1. Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm xác định hướng của lực từ và độ lớn cảm ứng từ. Nhóm chuẩn bị dụng cụ bao gồm: (1) dây dẫn CD nối với nguồn điện (2) nam châm hình chữ U (3) cân điện tử. (4) Giá treo.
Nhóm HS bố trí thí nghiệm như hình vẽ
a) Nhóm HS cho rằng: Từ trường trong lòng nam châm chữ U là từ trường đều.
b) Nhóm HS cũng cho rằng: Nếu đóng công tắc K thì sẽ xuất hiện lực từ tác dụng lên đoạn dây. Dựa vào số chỉ của cân có thể xác định được hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây.
c) Nhóm đã tiến hành thí nghiệm, kết quả cho thấy số chỉ của cân tăng lên, họ kết luận: Lực từ tác dụng lên đoạn dây hướng xuống và dòng điện trong đoạn dây có chiều từ D sang C.
d) Biết số chỉ cân tăng thêm $\Delta m = 5,3g$; CD = 5cm; I = 3,2A; lấy $g = 9,8m/s^2$. Độ lớn cảm ứng từ trong lòng nam châm gần đúng bằng 0,45 T.
Câu 2. Hình bên là một khung dây ABCD hình chữ nhật được đặt sao cho một phần của khung nằm trong từ trường đều. Biết vector cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây và có độ lớn 0,55 T.
Dưới tác dụng của lực kéo $\vec{F}$, khung dây chuyển động thẳng đều sang bên phải.
a) Từ thông qua khung dây giảm dần.
b) Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây có chiều A→B→C→D.
c) Trong thời gian cạnh AB của khung chuyển động trong từ trường, nếu khung dây chuyển động càng nhanh thì kim chỉ của ampe kế lệch khỏi số 0 càng ít.
d) Nếu khung dây chuyển động đều với tốc độ 3,1 m/s thì suất điện động cảm ứng trong khung có độ lớn gần đúng bằng 0,77V.
PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4.
Sử dụng các thông tin sau cho Câu 1 và Câu 2: Một dây dẫn thẳng nằm ngang, được dùng để truyền tải dòng điện xoay chiều đi xa. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là 100 A.
Câu 1. Cường độ dòng điện cực đại trong dây dẫn trên là bao nhiều ampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
Câu 2. Tại khu vực dây dẫn đi qua, thành phần nằm ngang của cảm ứng từ của từ trường Trái Đất (có độ lớn $B = 1,8 \cdot 10^{-5} T$) tạo với dây dẫn một góc sao cho lực từ do thành phần nằm ngang này tác dụng lên mỗi mét chiều dài dây dẫn có thời điểm đạt độ lớn cực đại. Độ lớn cực đại này là bao nhiều miliniuton (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Câu 3. Khi chụp cộng hưởng từ, để máy ghi nhận thông tin chính xác và tránh nguy hiểm, phải bỏ trang sức kim loại khỏi cơ thể người trước khi chụp. Giả sử có một vòng kim loại nằm trong máy chụp màn thoại gián đoạn của vòng vuông góc với cảm ứng từ của từ trường do máy tạo ra khi chụp. Biết bán kính và điện trở của vòng này lần lượt là 3,0 cm và 0,01Ω. Nếu trong $0,40s$, độ lớn của cảm ứng từ này giảm đều từ $1,80T$ xuống $0,20T$ thì cường độ dòng điện trong vòng kim loại này là bao nhiều ampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Câu 4. Một sóng điện từ truyền trên phương Ox, cảm ứng từ tại một điểm M trên phương truyền sóng có biểu thức $B = B_0 \cos(4.10^7 \pi t)$ (t tính bằng s). Lấy $c = 3.10^8 m/s$. Bước sóng điện từ này là bao nhiều mét (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
B. PHẦN TỰ LUẬN (2,0 ĐIỂM)
Câu 1. Một khung dây phẳng có diện tích 40 cm² gồm 30 vòng dây đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ hợp với vector pháp tuyến của mặt phẳng khung dây một góc 30° và có độ lớn là 0,05 T. Xác định độ lớn từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây?
Câu 2. Như hình bên, trong mặt phẳng trang giấy, đoạn dây MN có khối lượng 20 g và dài 8 cm được treo bằng hai sợi dây không dãn có chiều dài bằng nhau trong từ trường đều có phương vuông góc với trang giấy. Cho dòng điện có cường độ 5 A chạy qua đoạn dây theo chiều từ M đến N thì hai dây treo tạo với phương thẳng đứng những không có lực căng dây. Lấy $g = 10 m/s²$. Xác định vector cảm ứng từ?
Thầy Phạm Trần Quốc Anh
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Vật Lý THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Lê Quí Đôn