Câu 1: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ.
Hướng dẫn
Khi dây dẫn mang điện đặt song song với véc tơ cảm ứng từ thì không có lực từ tác dụng lên dây dẫn.
Chọn đáp án A
Câu 2: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ.
Hướng dẫn
Theo quy tắc bàn tay trái. Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện, thì ngón cái choãi ra \[{{90}^{o}}\] chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.
Ở các hình ta đặt tay trái để lòng bàn tay hứng được các đường sức từ và chiều dòng điện hướng từ cổ tay đến ngón tay, sau đó kiểm tra chiều của lực từ có trùng với chiều choãi \[{{90}^{o}}\] của ngón tay cái hay không. Nếu lực từ trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn đúng, nếu lực từ không trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn sai.
Chọn đáp án A
Câu 3: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ.
Hướng dẫn
Theo quy tắc bàn tay trái. Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện, thì ngón cái choãi ra \[{{90}^{o}}\] chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.
Ở các hình ta đặt tay trái để lòng bàn tay hứng được các đường sức từ và chiều dòng điện hướng từ cổ tay đến ngón tay, sau đó kiểm tra chiều của lực từ có trùng với chiều choãi \[{{90}^{o}}\] của ngón tay cái hay không. Nếu lực từ trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn đúng, nếu lực từ không trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn sai.
Chọn đáp án A
Câu 4: Hai dây dẫn thẳng, dài song song và cách nhau 20 (cm) trong chân không, dòng điện trong hai dây ngược chiều có cường độ \[{{I}_{1}}=2A\] và \[{{I}_{2}}=4A\].Lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của mỗi dây là.
A. lực hút có độ lớn \[{{8.10}^{-6}}N\]
B. lực đẩy có độ lớn \[{{4.10}^{-6}}N\]
C. lực đẩy có độ lớn \[{{8.10}^{-6}}N\]
D. lực hút có độ lớn \[{{4.10}^{-6}}N\]
Hướng dẫn
Vì hai dây dẫn ngược chiều nên đẩy nhau với một lực có độ lớn \[F={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{1}}{{I}_{2}}}{r}={{8.10}^{-6}}N\]
Chọn đáp án C
Câu 5: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau 4cm. Dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ I. Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dài 20cm của mỗi dây có độ lớn \[{{10}^{-4}}N\] . Cường độ I bằng.
A. 10A B. 25A C. 50A D. 100A.
Hướng dẫn
Áp dụng công thức lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng dài vô hạn
\[F={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{1}}{{I}_{2}}}{r}l={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}^{2}}}{r}l\Rightarrow I=\sqrt{\frac{F.r}{{{2.10}^{-7}}.l}}=10A\]
Chọn đáp án A
Câu 6: Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây có cùng cường độ 1 (A). Lực từ tác dụng lên mỗi mét chiều dài của mỗi dây có độ lớn là \[{{10}^{-6}}N\] . Khoảng cách giữa hai dây đó là.
A. 10 (cm) B. 12 (cm) C. 15 (cm) D. 20 (cm)
Hướng dẫn
Áp dụng công thức lực tương tác lên một đơn vị dài giữa hai dòng điện thẳng dài vô hạn :\[F={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{1}}{{I}_{2}}}{r}\Rightarrow r={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{1}}{{I}_{2}}}{F}=0,2m=20cm\]
Chọn đáp án D
Câu 7: Tại 3 đỉnh của tam giác vuông ABC (vuông tại A, AB=6cm, CA=8cm) người ta đặt lần lượt 3 dây dẫn dài, song song trong không khí. Cho dòng điện vào 3 dây dẫn có cùng độ lớn 2A và \[{{I}_{1}},{{I}_{2}}\] cùng chiều, \[{{I}_{3}}\] ngược chiều với \[{{I}_{1}},{{I}_{2}}\]. Tính lực từ tác dụng lên 1m dây của dòng \[{{I}_{3}}\]
A.\[1,{{7.10}^{-5}}N\]
B.\[5,{{3.10}^{-5}}N\]
C.\[0,{{53.10}^{-5}}N\]
D.\[{{17.10}^{-5}}N\]
Hướng dẫn
Vì 2 dòng điện ngược chiều thì đẩy nhau nên ta biểu diễn được các lực tác dụng lên \[{{I}_{3}}\] như hình vẽ
Lực tác dụng vào \[{{I}_{3}}\]: \[\overrightarrow{{{F}_{3}}}=\overrightarrow{{{F}_{13}}}+\overrightarrow{{{F}_{23}}}\]
\[\Rightarrow {{F}_{3}}=\sqrt{F_{13}^{2}+F_{23}^{2}+2{{F}_{13}}{{F}_{23}}\cos \alpha }\]
Trong đó.
\[{{F}_{13}}={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{1}}{{I}_{3}}}{AC}={{10}^{-5}}N\]
\[{{F}_{23}}={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{2}}{{I}_{3}}}{BC}={{8.10}^{-6}}N\]
\[\cos \alpha =\frac{AC}{BC}=0,8\]
\[\Rightarrow {{F}_{3}}=1,{{7.10}^{-5}}N\]
Chọn đáp án A
Câu 8: Ba dòng điện thẳng song song \[{{I}_{1}}=12A,{{I}_{2}}=6A,{{I}_{3}}=8,4A\] nằm trong mặt phẳng hình vẽ, khoảng cách giữa \[{{I}_{1}}\] và \[{{I}_{2}}\] bằng a = 5cm, giữa \[{{I}_{2}}\] và \[{{I}_{3}}\] bằng b = 7cm. Xác định lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị dài dòng điện \[{{I}_{3}}\]
A.\[2,{{4.10}^{-5}}N\]
B.\[3,{{8.10}^{-5}}N\]
C.\[4,{{2.10}^{-5}}N\]
D.\[1,{{4.10}^{-5}}N\]
Hướng dẫn
Lực từ tác dụng vào \[{{I}_{3}};\overrightarrow{{{F}_{23}}},\overrightarrow{{{F}_{13}}}\]
\[{{F}_{13}}={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{1}}{{I}_{3}}}{(a+b)}=1,{{68.10}^{-4}}N\]
\[{{F}_{23}}={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{2}}{{I}_{3}}}{b}=1,{{44.10}^{-4}}N\]
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được chiều lực từ như hình vẽ.
Ta có: \[\overrightarrow{{{F}_{3}}}=\overrightarrow{{{F}_{23}}}+\overrightarrow{{{F}_{13}}}\]
Vì \[\overrightarrow{{{F}_{23}}}\uparrow \downarrow \overrightarrow{{{F}_{13}}}\] \[\Rightarrow {{F}_{3}}=\left| {{F}_{13}}-{{F}_{23}} \right|=2,{{4.10}^{-5}}N\]
Chọn đáp án A
Câu 9: Ba dòng điện thẳng song song \[{{I}_{1}}=12A,{{I}_{2}}=6A,{{I}_{3}}=8,4A\] nằm trong mặt phẳng hình vẽ, khoảng cách giữa \[{{I}_{1}}\] và \[{{I}_{2}}\] bằng a = 5cm, giữa \[{{I}_{2}}\] và \[{{I}_{3}}\] bằng b = 7cm. Xác định lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị dài dòng điện \[{{I}_{2}}\]?
A.\[2,{{1.10}^{-5}}N\]
B.\[43,{{2.10}^{-5}}N\]
C.\[{{21.10}^{-5}}N\]
D.\[{{15.10}^{-5}}N\]
Hướng dẫn
Lực từ tác dụng vào \[{{I}_{2}};\overrightarrow{{{F}_{32}}};\overrightarrow{{{F}_{12}}}\]
\[{{F}_{12}}={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{1}}{{I}_{2}}}{a}=2,{{88.10}^{-4}}N\]
\[{{F}_{32}}={{2.10}^{-7}}\frac{{{I}_{2}}{{I}_{3}}}{b}=1,{{44.10}^{-4}}N\]
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được chiều lực từ như hình vẽ.
Ta có: \[\overrightarrow{{{F}_{2}}}=\overrightarrow{{{F}_{12}}}+\overrightarrow{{{F}_{32}}}\]
Vì \[\overrightarrow{{{F}_{12}}}\uparrow \downarrow \overrightarrow{{{F}_{32}}}\]\[\Rightarrow {{F}_{2}}=\left| {{F}_{12}}+{{F}_{32}} \right|=4,{{32.10}^{-4}}N\]
Chọn đáp án B
Câu 10: Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều.
Hướng dẫn
Áp dụng quy tắc tay trái để xác định lực Lorenxơ. Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của \[\overrightarrow{v}\] khi \[{{q}_{o}}>0\] và ngược chiều \[\overrightarrow{v}\] khi \[{{q}_{o}}<0\] Lúc đó, chiều của lực Lorenxơ là chiều ngón cái choãi ra.
Ở các hình ta đặt tay trái để lòng bàn tay hứng được các đường sức từ, nếu các hạt mang điện tích dương thì chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều của \[\overrightarrow{v}\] , nếu các hạt mang điện tích âm thì chiều từ cổ tay đến ngón tay ngược với chiều của \[\overrightarrow{v}\] , sau đó kiểm tra chiều của lực Lorenxơ có trùng với chiều choãi \[{{90}^{o}}\] của ngón tay cái hay không. Nếu lực Lorenxơ trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn đúng, nếu lực Lorenxơ không trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn sai.
Chọn đáp án C
Câu 11: Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điệndương chuyển động trong từ trường đều.
Hướng dẫn
Áp dụng quy tắc tay trái để xác định lực Lorenxơ. Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của \[\overrightarrow{v}\] khi \[{{q}_{o}}>0\] và ngược chiều \[\overrightarrow{v}\] khi \[{{q}_{o}}<0\] Lúc đó, chiều của lực Lorenxơ là chiều ngón cái choãi ra.
Ở các hình ta đặt tay trái để lòng bàn tay hứng được các đường sức từ, nếu các hạt mang điện tích dương thì chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều của \[\overrightarrow{v}\] , nếu các hạt mang điện tích âm thì chiều từ cổ tay đến ngón tay ngược với chiều của \[\overrightarrow{v}\] , sau đó kiểm tra chiều của lực Lorenxơ có trùng với chiều choãi \[{{90}^{o}}\] của ngón tay cái hay không. Nếu lực Lorenxơ trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn đúng, nếu lực Lorenxơ không trùng với chiều chỉ của ngón tay cái thì hình đó biểu diễn sai.
Chọn đáp án B
Câu 12: Một điện tích 1 mC có khối lượng 10 mg bay với vận tốc 1200 m/s vuông góc với các đường sức từ vào một từ trường đều có độ lớn 1,2 T, bỏ qua trọng lực tác dụng lên điện tích. Bán kính quỹ đạo của nó là
A. 0,5 m. B. 1 m. C. 10 m. D. 0,1 mm
Hướng dẫn
Bán kính quỹ đạo của điện tích chuyển động trong từ trường đều được xác định theo công thức \[R=\frac{mv}{\left| q \right|B\sin \alpha }=10m\]
Chọn đáp án C
Câu 13: Một điện tích bay vào một từ trường đều với vận tốc \[{{2.10}^{5}}m/s\] thì chịu một lực Lo-ren-xơ có độ lớn là 10 mN. Nếu điện tích đó giữ nguyên hướng và bay với vận tốc \[{{5.10}^{5}}m/s\] vào thì độ lớn lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích là
A. 25 mN. B. 4 mN. C. 5 mN. D. 10 mN
Hướng dẫn
Độ lớn của lực Lorenxơ được tính theo công thức \[f=\left| q \right|vB\sin \alpha \]
\[\Rightarrow \frac{{{f}_{1}}}{{{f}_{2}}}=\frac{{{v}_{1}}}{{{v}_{2}}}\to {{f}_{2}}={{f}_{1}}\frac{{{v}_{2}}}{{{v}_{1}}}=0,025N=25mN\]
Chọn đáp án A
Câu 14: Hai điện tích \[{{q}_{1}}=10\mu C\] và \[{{q}_{2}}=-2\mu C\] có cùng khối lượng và bay cùng hướng vào một từ trường đều. Điện tích \[{{q}_{1}}\] chuyển động cùng chiều kim đồng hồ với bán kính quỹ đạo 4 cm. Điện tích \[{{q}_{2}}\] chuyển động
A. ngược chiều kim đồng hồ với bán kính 20 cm.
B. cùng chiều kim đồng hồ với bán kính 20 cm.
C. ngược chiều kim đồng hồ với bán kính 8 cm.
D. cùng chiều kim đồng hồ với bán kính 8 cm.
Hướng dẫn
Vì hai hạt cùng hướng bay vào một từ trường mà điện tích trái dấu nên hai hạt sẽ chịu lực Lorenxơ cùng phương ngược chiều \[{{q}_{2}}\] sẽ chuyển động ngược chiều kim đồng hồ với bán kính \[{{R}_{2}}\]
Ta có \[R=\frac{mv}{\left| q \right|B\sin \alpha }\] mà hai hạt bay cùng hướng vào một từ trường đều suy ra
\[\frac{{{R}_{1}}}{{{R}_{2}}}=\frac{\left| {{q}_{2}} \right|}{\left| {{q}_{1}} \right|}\to {{R}_{2}}={{R}_{1}}\frac{\left| {{q}_{1}} \right|}{\left| {{q}_{2}} \right|}=20cm\]
Chọn đáp án A
Câu 15: ai hạt có điện tích và khối lượng giống nhau bay vuông với các đường sức từ vào một từ trường đều. Bỏ qua độ lớn của trọng lực. Điện tích 1 bay với vận tốc 1000 m/s thì có bán kính quỹ đạo 20 cm. Điện tích 2 bay với vận tốc 1200 m/s thì có bán kính quỹ đạo là
A. 20 cm. B. 24 cm. C. 22 cm. D. 200/11 cm.
Hướng dẫn
Ta có \[R=\frac{mv}{\left| q \right|B\sin \alpha }\] mà hai hạt có điện tích và khối lượng giống nhau bay vuông góc vào một từ trường đều nên ta có \[\frac{{{R}_{1}}}{{{R}_{2}}}=\frac{{{v}_{1}}}{{{v}_{2}}}\to {{R}_{2}}={{R}_{1}}\frac{{{v}_{2}}}{{{v}_{1}}}=24cm\]
Chọn đáp án B
