Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn (4,5 điểm):
Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. (Mỗi câu trả lời đúng học sinh được 0,25 điểm).
Câu 1. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm $N_1$ vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là $U_1$. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là $U_2$. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là $N_2$ được xác định bằng biểu thức
A. $N_2 = \frac{U_1}{U_2}N_1$.
B. $N_2 = \frac{U_2}{U_1}N_1$
C. $N_2 = \frac{U_2}{U_1}$.
D. $N_2 = \frac{U_1}{U_2}$.
Câu 2. Chọn cụm từ và công thức phù hợp để điền vào chỗ trống.
Cảm ứng từ là một đại lượng (1)……….., đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực. Khi một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài $L$, mang dòng điện có cường độ $I$ được đặt trong vùng từ trường có cảm ứng từ $\vec{B}$ hợp với chiều dòng điện một góc $\alpha$ thì độ lớn cảm ứng từ được xác định bởi biểu thức (2)…………
A. (1) vector, (2) $B = \frac{F}{IL\sin\alpha}$
B. (1) vector, (2) $B = \frac{F}{IL\cos\alpha}$.
C. (1) vô hướng, (2) $B = \frac{F}{IL\sin\alpha}$.
D. (1) vô hướng, (2) $B = \frac{F}{IL\cos\alpha}$
Câu 3. Thiết bị điện nào sau đây ứng dụng tác dụng cơ lợi của dòng điện Foucault?
A. Quạt điện.
B. Bếp từ.
C. Máy biến áp.
D. Máy bơm nước.
Câu 4. Điều nào sau đây không tuân theo các quy tắc an toàn khi sử dụng dòng điện xoay chiều?
A. Tránh lại gần những khu vực có điện thế nguy hiểm.
B. Tuyệt đối không chạm tay vào chỗ hở của đường dây điện.
C. Cần trực tiếp vật bằng kim loại cắm vào ổ điện.
D. Ngắt nguồn điện khi có thiên tai, sấm sét.
Câu 5. (NB) Một dòng điện xoay chiều hình sin có cường độ cực đại là $I_0$ và cường độ hiệu dụng là $I$. Biểu thức nào sau đây đúng?
A. $I = \frac{I_0}{2}$
B. $I = \sqrt{2}I_0$.
C. $I = 2I_0$
D. $I = \frac{I_0}{\sqrt{2}}$.
Câu 6. Trong các trường hợp sau đây trường hợp nào là không tác từ?
A. Trái Đất hút Mặt Trăng.
B. Hai quả cầu tích điện đặt gần nhau.
C. Hai dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt gần nhau.
D. Lưỡng nhựa sau khi có xát với da có thể hút những mảnh giấy vụn.
Câu 7. Máy biến áp là thiết bị làm thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều. Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng
A. tự cảm.
B. cảm ứng điện từ.
C. điện phân.
D. quang điện.
Câu 8. Hình ảnh nào sau đây mô tả đường sức từ của từ trường gây bởi nam châm thẳng?
A. Hình 1.
B. Hình 3.
C. Hình 4.
D. Hình 2.
Câu 9. Chọn câu sai. Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với
A. cường độ dòng điện chạy trong đoạn dây dẫn.
B. chiều dài của đoạn dây dẫn.
C. góc hợp bởi đoạn dây dẫn và đường sức từ.
D. cảm ứng từ tại điểm đặt đoạn dây dẫn.
Câu 10. Khi cho nam châm dịch chuyển lại gần hoặc ra xa vòng dây kín thì hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng?
A. (4).
B. (1).
C. (3).
D. (2).
Câu 11. Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian được mô tả bởi đồ thị như hình vẽ. Chu kì của dòng điện bằng
A. 0,01 s.
B. 0,02 s.
C. 0,05 s.
D. 2 s.
Câu 12. Sóng điện từ
A. là sóng dọc hoặc sóng ngang.
B. không bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường.
C. là điện từ trường lan truyền trong không gian.
D. truyền đi với cùng vận tốc trong mọi môi trường.
Câu 13. Khi nói về điện trường và từ trường của điện từ trường thì kết luận nào sau đây đúng?
A. Tại mỗi điểm, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau $\frac{\pi}{2}$.
B. Vector cường độ điện trường và vector cảm ứng từ cùng phương và cùng độ lớn.
C. Tại mỗi điểm, điện trường và từ trường luôn dao động ngược pha.
D. Điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì.
Câu 14. Từ thông qua một mạch kín biến thiên theo thời gian. Trong khoảng thời gian 0,2 s từ thông biến thiên một lượng 0,8 Wb. Suất điện động cảm ứng trong mạch có độ lớn là
A. 0,16 V.
B. 0,4 V.
C. 0,25 V.
D. 4 V.
Câu 15. Phát biểu nào sau đây về từ thông là không đúng?
A. Đơn vị của từ thông là Wb, kí hiệu là Wb.
B. Từ thông là đại lượng vector, được xác định bằng số đường sức từ xuyên qua tiết điện của cuộn dây.
C. Từ thông là đại lượng vô hướng, được sử dụng để diễn tả số đường sức từ xuyên qua diện tích S nào đó.
D. Từ thông qua diện tích S nào đó bằng không khi vector pháp tuyến của diện tích S vuông góc với vector cảm ứng từ của từ trường.
Câu 16. Gọi $\Delta\Phi$ là độ biến thiên từ thông và $\Delta t$ là khoảng thời gian từ thông biến thiên. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong một mạch kín được xác định theo công thức
A. $|e_c| = |\Delta\Phi.\Delta t|$.
B. $|e_c| = \left|\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|$
C. $|e_c| = -\frac{|\Delta\Phi|}{\Delta t}$
D. $|e_c| = \frac{|\Delta\Phi|}{\Delta t}$.
Câu 17. Thực hiện thí nghiệm xác định phương và chiều của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn như hình vẽ. Đoạn dây MN có dòng điện chạy qua theo chiều từ M đến N. Lực từ tác dụng lên đoạn MN có
A. phương nằm ngang, chiều hướng vào trong mặt phẳng hình vẽ.
B. phương nằm ngang, chiều hướng ra ngoài mặt phẳng hình vẽ.
C. phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới.
D. phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên.
Câu 18. Tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không là $c = 3.10^8 m/s$, tần số của sóng có bước sóng $\lambda = 30 m$ là
A. $10^8$ Hz.
B. $6.10^8$ Hz.
C. $10^7$ Hz.
D. $9.10^9$ Hz.
Phần II. Trắc nghiệm đúng/sai (3,0 điểm):
Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Câu 1. Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định trong vùng từ trường đều giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân, phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là L =10 cm. Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là $m_1 = 500,68$ g. Khi có dòng điện cường độ I = 0,28 A chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là $m_2 = 500,12$ g. Lấy $g = 10 m/s^2$.
a) Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có thêm một lực tác dụng vào nam châm có phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên.
b) Khi chưa có dòng điện qua đoạn dây, số chỉ của cân tỉ lệ thuận với trọng lượng của nam châm.
c) Độ lớn cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm bằng 0,2 T.
d) Dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn có chiều từ trái sang phải.
Câu 2. Một khung dây dẫn cứng, phẳng gồm N = 50 vòng dây, diện tích mỗi vòng S = 100 cm². Khung dây được đặt trong từ trường đều như hình vẽ. Cảm ứng từ B biến thiên theo thời gian như đồ thị hình bên.
a) Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là 0,6 V.
b) Chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong khoảng thời gian từ trường biến thiên cùng chiều với chiều kim đồng hồ.
c) Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,02 s thì cảm ứng từ qua khung dây tăng.
d) Tại thời điểm t = 0,02 s thì cảm ứng từ có giá trị bằng 0.
Câu 3. Một vòng dây phẳng có diện tích S = $3.10^{-3} m^2$ đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ $\vec{B}$ hợp với vector pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt phẳng vòng dây một góc $\alpha = 60°$ và có độ lớn $B = 4.10^{-3}$ T.
a) Từ thông qua diện tích S được tính bởi biểu thức $\Phi = BS\cos\alpha$.
b) Cho cảm ứng từ của từ trường giảm đều về 0 trong khoảng thời gian $\Delta t = 0,02$ s. Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây bằng 3 mV.
c) Từ thông qua diện tích S của vòng dây là $\Phi = 6.10^{-7}$ Wb.
d) Trong hệ SI, đơn vị của từ thông là vêbe (Wb), với 1 Wb = 1T.1m².
Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm):
Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. (Mỗi câu trả lời đúng học sinh được 0,25 điểm).
Câu 1. Một đoạn dây dẫn dài L = 0,4 m đặt trong từ trường đều và vuông góc với các đường sức từ. Dòng điện chạy qua đoạn dây có cường độ I = 0,5 A. Biết độ lớn cảm ứng từ B = 0,8 T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó có độ lớn bằng bao nhiêu newton (N)?
Câu 2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch trong thời gian t. Cường độ cực đại của dòng điện chạy qua đoạn mạch là bao nhiêu ampe (A) ?
Câu 3. Một khung dây dẫn kín hình vuông có cạnh dài 10 cm gồm 500 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho vector pháp tuyến của mặt phẳng khung dây cùng hướng với vector cảm ứng từ. Điện trở suất và tiết diện ngang của dây kim loại có giá trị lần lượt là $2.10^{-8}\Omega.m$ và 0,4 mm². Cho cảm ứng từ tăng đều từ 0,2 T đến 0,5 T trong thời gian 1 s. Công suất tỏa nhiệt sinh ra trong khung dây có giá trị bao nhiêu mW?
Câu 4. Hai thanh ray nằm ngang, song song và cách nhau 10 cm, đặt trong từ trường đều có phương thẳng đứng, độ lớn cảm ứng từ B = 0,2 T. Một thanh kim loại đặt nằm trên ray và vuông góc với ray và hướng tiếp xúc với 2 thanh ray. Nối hai đầu thanh ray với nguồn điện có suất điện động $E = 12V$, điện trở trong $r = 1\Omega$, điện trở của thanh kim loại, thanh ray và dây nối là $R = 5\Omega$. Độ lớn lực từ tác dụng lên thanh kim loại bằng bao nhiêu newton (N)?
Câu 5. Một vòng dây dẫn kín có diện tích S = 50 dm² đặt trong từ trường đều sao cho vector cảm ứng từ song song và cùng chiều với vector pháp tuyến của mặt phẳng vòng dây. Độ lớn cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị hình vẽ. Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,10 s thì độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong vòng dây bằng bao nhiêu von (V)?
Câu 6. Một sóng điện từ có bước sóng $\lambda = 4$ m truyền trong chân không với tốc độ $c = 3.10^8$ m/s. Tần số của sóng điện từ này bằng bao nhiêu MHz?
Phần IV. Tự luận (1,0 điểm):
Câu 1 (0,5 điểm): Một dây dẫn được uốn thành một khung dây có dạng tam giác vuông tại A, với AM = 4 cm, AN = 3 cm có dòng điện với cường độ I = 5 A chạy qua. Đặt khung dây vào trong từ trường đều có B = $3.10^{-3}$ T, vector cảm ứng từ song song với cạnh AN như hình vẽ. Giữ khung dây cố định. Tính độ lớn lực từ tác dụng lên các đoạn dây AN và MN?
Câu 2 (0,5 điểm): Một khung dây phẳng gồm N = 20 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là S = 50 cm² được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với vector cảm ứng từ một góc 30°. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây?
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