TOP 40 câu Trắc nghiệm Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt (có đáp án 2023) – Vật lí 11

Đáp án: D

Giải thích:

Đường sức từ của từ trường gây ra bởi dòng điện thẳng dài là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn.

Đáp án: B

Giải thích:

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài cường độ I gây ra tại điểm cách dây dẫn khoảng r là: $B={2.10}^{-7}.\frac{I}{r}$

Đáp án: C

Giải thích:

Cảm ứng từ gây ra tại tâm O của dòng điện tròn mà khung dây gồm N vòng đặt trong không khí là: $B=2\pi {.10}^{-7}.\frac{NI}{r}$.

Đáp án: A

Giải thích:

Cảm ứng từ tại tâm vòng dây tròn: $B=2\pi {.10}^{-7}\frac{I}{R}$, R là bán kính vòng dây.

⇒ B không phụ thuộc vào bán kính tiết diện dây dẫn.

Đáp án: B

Giải thích:

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm: $B={2.10}^{-7}\frac{I}{r}$

⇒ B tăng khi r giảm, tức M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và lại gần dây.

Đáp án: C

Giải thích:

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm:

$B={2.10}^{-7}\frac{I}{r}\Rightarrow B~\frac{1}{r}$

Ta có: $r_M=2r_N\Rightarrow B_N=2B_M$

Đáp án: A

Giải thích:

A – sai, hai vecto cảm ứng từ tại M và N có đặc điểm cùng phương, ngược chiều và cùng độ lớn.

B – đúng.

C – đúng.

D – đúng.

Đáp án: A

Giải thích:

Cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây có cường độ I chạy qua đặt trong không khí có độ lớn: $B=4\pi {.10}^{-7}nI$.

Đáp án: C

Giải thích:

+ Cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây có cường độ I chạy qua đặt trong không khí có độ lớn: $B=4\pi {.10}^{-7}\frac{N}{\mathcal{l}}I$

+ Nếu số vòng dây và chiều dài ống dây đều tăng lên hai lần và cường độ dòng điện qua ống dây giảm bốn lần thì $B^{\text{'}}=4\pi {.10}^{-7}\frac{2N}{2\mathcal{l}}.\frac{I}{4}=\frac{1}{4}B$

Đáp án: B

Giải thích:

+ Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm:

$B={2.10}^{-7}\frac{I}{r}\Rightarrow B~\frac{1}{r}$

+ Cảm ứng từ tại M lớn hơn cảm ứng từ tại N 4 lần

$\Rightarrow B_M=4B_N\Rightarrow r_N=4r_M$

Đáp án: D

Giải thích:

Áp dụng quy tắc nắm tay phải xác định chiều của cảm ứng từ ${\overrightarrow{B}}_1$do dòng điện I₁ và cảm ứng từ ${\overrightarrow{B}}_2$dòng điện I₂ gây ra tại các vùng ta thấy: vùng 2 và 4 có từ trường mạnh nhất $\left({\overrightarrow{B}}_1\uparrow \uparrow {\overrightarrow{B}}_2\right)$.

Đáp án: D

Giải thích:

Áp dụng quy tắc nắm tay phải xác định được cảm ứng từ do hai dòng điện gây ra tại M có cùng phương, ngược chiều. (1)

Do hai dòng điện cùng cường độ và cách đều M nên cảm ứng từ do hai dòng điện gây ra tại M có cùng độ lớn. (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow {\overrightarrow{B}}_M=\overrightarrow{0}$.

Đáp án: C

Giải thích:

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm:

$B={2.10}^{-7}\frac{I}{r}\Rightarrow B={2.10}^{-7}\frac{1}{0,1}={2.10}^{-6}T$

Đáp án: B

Giải thích:

Cảm ứng từ tại tâm vòng dây tròn:

$B=2\pi {.10}^{-7}\frac{I}{r}\iff 31,{4.10}^{-6}=2\pi {.10}^{-7}\frac{5}{r}$

$\Rightarrow r=0,1m\Rightarrow d=2r=0,2m$

Đáp án: D

Giải thích:

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm:

$B={2.10}^{-7}\frac{I}{r}\Rightarrow {4.10}^{-5}={2.10}^{-7}\frac{5}{r}\Rightarrow r=0,025m=2,5cm$

Đáp án: A

Giải thích:

Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại một điểm:

$B={2.10}^{-7}\frac{I}{r}\Rightarrow {2.10}^{-5}={2.10}^{-7}\frac{I}{0,1}\Rightarrow I=10A$

Đáp án: D

Giải thích:

Cảm ứng từ bên trong ống dây được xác định bằng công thức:

$B=4\pi {.10}^{-7}\frac{N}{\mathcal{l}}I\Rightarrow {25.10}^{-4}=4\pi {.10}^{-7}.\frac{N}{0,5}.2\Rightarrow N\approx 497$ vòng.

Đáp án: C

Giải thích:

Cách 1.

+ Số vòng dây của ống dây là: $N=\frac{\mathcal{l}}{d}=\frac{400}{0,8}=500$ vòng.

+ Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống là:

$n=\frac{N}{\mathcal{l}}=\frac{500}{0,4}=1250$ (vòng/mét)

Cách 2.

Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống là:

$n=\frac{1}{d}=\frac{1}{0,{8.10}^{-3}}=1250$ (vòng/mét).

Đáp án: D

Giải thích:

+ Để tại M có cảm ứng từ ${\overrightarrow{B}}_M=\overrightarrow{0}$thì ${\overrightarrow{B}}_1=-{\overrightarrow{B}}_2$ ⇒ I₁ ngược chiều I₂ (Vì M nằm ngoài khoảng hai dòng điện).

+ Mà $B={2.10}^{-7}\frac{I}{r}$ nên $\frac{I_1}{r_1}=\frac{I_2}{r_2}\iff \frac{5}{40}=\frac{I_2}{8}\Rightarrow I_2=1A$

Đáp án: B

Giải thích:

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₁ gây ra tại M:

$B_1={2.10}^{-7}\frac{I_1}{r_1}={2.10}^{-7}\frac{5}{0,16}=6,{25.10}^{-6}T$

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₂ gây ra tại M:

$B_2={2.10}^{-7}\frac{I_2}{r_2}={2.10}^{-7}\frac{1}{0,16}=1,{25.10}^{-6}T$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: ${\overrightarrow{B}}_M={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2$

Từ hình vẽ thấy: ${\overrightarrow{B}}_1\uparrow \uparrow {\overrightarrow{B}}_2$

$\Rightarrow B_M=B_1+B_2=6,{25.10}^{-6}+1,{25.10}^{-6}=7,{5.10}^{-6}T$

Đáp án: C

Giải thích:

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₁ gây ra tại M:

$B_1={2.10}^{-7}\frac{I_1}{r_1}={2.10}^{-7}\frac{5}{0,08}=1,{25.10}^{-5}T$

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₂ gây ra tại M:

$B_2={2.10}^{-7}\frac{I_2}{r_2}={2.10}^{-7}\frac{1}{0,32+0,08}={5.10}^{-7}T$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: ${\overrightarrow{B}}_M={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2$

Từ hình vẽ thấy: ${\overrightarrow{B}}_1\uparrow \downarrow {\overrightarrow{B}}_2\Rightarrow B_M=\left.B_1-B_2\right|=\left.1,{25.10}^{-5}-{5.10}^{-7}\right|=1,{2.10}^{-5}T$

Đáp án: D

Giải thích:

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₁ gây ra tại M:

$B_1={2.10}^{-7}\frac{I_1}{r_1}={2.10}^{-7}\frac{100}{0,1}={2.10}^{-4}T$

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₂ gây ra tại M:

$B_2={2.10}^{-7}\frac{I_2}{r_2}={2.10}^{-7}\frac{100}{0,3}=\frac{1}{15}{.10}^{-3}T$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: ${\overrightarrow{B}}_M={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2$

+ Từ hình vẽ thấy: ${\overrightarrow{B}}_1\uparrow \downarrow {\overrightarrow{B}}_2\Rightarrow B_M=\left.B_1-B_2\right|=\left.{2.10}^{-4}-\frac{1}{15}{.10}^{-3}\right|\approx 13,{3.10}^{-5}T$

Đáp án: B

Giải thích:

+ Số vòng dây trên một mét chiều dài của ống dây là:

$n=\frac{1}{d}=\frac{1}{0,{8.10}^{-3}}=1250$ (vòng/mét)

+ Cường độ dòng điện bên trong ống dây là:

$B=4\pi {.10}^{-7}nI\Rightarrow 6,{28.10}^{-3}=4\pi {.10}^{-7}\mathrm{.1250.}I\Rightarrow I=4A$

+ Hiệu điện thế giữa hai đầu ống dây là: $U=IR=4.1,1=4,4V$

Đáp án: C

Giải thích:

Cảm ứng từ tổng hợp tại tâm vòng dây $\overrightarrow{B}$ do dây dẫn thẳng và dòng điện uốn tròn gây ra, áp dụng quy tắc nắm tay phải xác định được hai cảm ứng từ này cùng phương, cùng chiều.

$\Rightarrow B=B_1+B_2={2.10}^{-7}\frac{I}{R}+2\pi {.10}^{-7}\frac{I}{R}$

$\Rightarrow B={2.10}^{-7}\frac{4}{0,06}+2\pi {.10}^{-7}\frac{4}{0,06}=5,{5.10}^{-5}T$

Đáp án: C

Giải thích:

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₁ gây ra tại M là:

$B_1={2.10}^{-7}\frac{I_1}{r_1}={2.10}^{-7}\frac{6}{0,06}={2.10}^{-5}T$

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₂ gây ra tại M là:

$B_2={2.10}^{-7}\frac{I_2}{r_2}={2.10}^{-7}\frac{9}{0,08}=2,{25.10}^{-5}T$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: ${\overrightarrow{B}}_M={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2$

+ Từ hình vẽ ta thấy: ${\overrightarrow{B}}_1\perp {\overrightarrow{B}}_2$

$\Rightarrow B_M=\sqrt{B_1^2+B_2^2}=\sqrt{{\left({2.10}^{-5}\right)}^2+{\left(2,{25.10}^{-5}\right)}^2}=3,{01.10}^{-5}T$

Đáp án: A

Giải thích:

+ Áp dụng quy tắc nắm tay phải xác định cảm ứng từ do hai dây dẫn thẳng dài, song song gây ra tại M như hình vẽ trên.

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₁ và I₂ gây ra tại M có độ lớn:

$B_1=B_2={2.10}^{-7}.\frac{I}{r}={2.10}^{-7}.\frac{5}{0,1}={10}^{-5}T$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: ${\overrightarrow{B}}_M={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2$

+ Từ hình vẽ xác định được: $\left({\overrightarrow{B}}_1,{\overrightarrow{B}}_2\right)={120}^0$

$\Rightarrow B_M=\sqrt{B_1^2+B_2^2+2B_1{B}_2\cos \left({\overrightarrow{B}}_1,{\overrightarrow{B}}_2\right)}={10}^{-5}T$

Đáp án: D

Giải thích:

+ Áp dụng quy tắc nắm tay phải, ta xác định được các cảm ứng từ gây ra tại M và cảm ứng từ tổng hợp tại M như hình vẽ trên.

+ Vì I₁ = I₂ = I₃ = 10 A và $r_1=r_2=r_3=2cm$

$\Rightarrow B_1=B_2=B_3={2.10}^{-7}\frac{I_1}{r_1}={2.10}^{-7}\frac{10}{0,02}={10}^{-4}T$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: ${\overrightarrow{B}}_M={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2+{\overrightarrow{B}}_3={\overrightarrow{B}}_{12}+{\overrightarrow{B}}_3$

+ Vì ${\overrightarrow{B}}_1\uparrow \uparrow {\overrightarrow{B}}_2\Rightarrow B_{12}=B_1+B_2={2.10}^{-4}T$

+ Ta thấy ${\overrightarrow{B}}_{12}\perp {\overrightarrow{B}}_3$

$\Rightarrow B_M=\sqrt{B_{12}^2+B_3^2}=\sqrt{{\left({2.10}^{-4}\right)}^2+{\left({10}^{-4}\right)}^2}=\sqrt{5}{.10}^{-4}T$

Đáp án: C

Giải thích:

Áp dụng quy tắc nắm tay phải xác định được chiều của cảm ứng từ do hai vòng dây tròn đồng tâm gây ra tại tâm O có đặc điểm: cùng phương, ngược chiều.

$\Rightarrow B_O=\left.B_1-B_2\right|=2\pi {.10}^{-7}.I\left.\frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2}\right|$

$=2\pi {.10}^{-7}.10\left.\frac{1}{0,08}-\frac{1}{0,16}\right|\approx {4.10}^{-5}T$

Đáp án: B

Giải thích:

+ Xác định cảm ứng từ do dòng điện I₁, I₂, I₃ gây ra tại đỉnh D bằng quy tắc nắm tay phải ta được hình vẽ sau:

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₁ và I₃ gây ra tại đỉnh D:

$B_1=B_3={2.10}^{-7}\frac{I}{AD}={2.10}^{-7}\frac{5}{0,1}={10}^{-5}T$

+ Cảm ứng từ do dòng điện I₂ gây ra tại đỉnh D:

$B_2={2.10}^{-7}\frac{I}{BD}={2.10}^{-7}\frac{5}{0,1\sqrt{2}}=\frac{{10}^{-5}}{\sqrt{2}}T$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại D: ${\overrightarrow{B}}_D={\overrightarrow{B}}_1+{\overrightarrow{B}}_2+{\overrightarrow{B}}_3={\overrightarrow{B}}_{13}+{\overrightarrow{B}}_2$

+ Vì ${\overrightarrow{B}}_1\perp {\overrightarrow{B}}_3\Rightarrow B_{13}=\sqrt{B_1^2+B_3^2}=\sqrt{2}{.10}^{-5}T$

+ Mà ${\overrightarrow{B}}_{13}\uparrow \uparrow {\overrightarrow{B}}_2$

$\Rightarrow B_D=B_{13}+B_2=\sqrt{2}{.10}^{-5}+\frac{{10}^{-5}}{\sqrt{2}}=2,{12.10}^{-5}T$

Đáp án: D

Giải thích:

+ Cảm ứng từ tại tâm của khung dây tròn là: $B=2\pi {.10}^{-7}.\frac{NI}{R}\Rightarrow B~N$

+ Số vòng dây của khung dây tròn lúc ban đầu là: $N_0=24$vòng.

+ Số vòng dây mang dòng diện của khung dây còn gây ra cảm ứng từ tại tâm (khi bị quấn ngược n vòng) là :

$\frac{B_0}{B}=\frac{N_0}{N}\iff \frac{6,{3.10}^{-5}}{4,{2.10}^{-5}}=\frac{24}{N}\Rightarrow N=16$ vòng

+ Gọi n là số vòng dây bị quấn ngược thì n vòng dây đó gây ra cảm ứng từ $\overrightarrow{B_1}$ ngược chiều với cảm ứng từ ban đầu, để triệt tiêu cảm ứng từ $\overrightarrow{B_1}$này thì cần n vòng dây quấn xuôi. Số vòng dây gây ra cảm ứng từ thực tế đo được khi đó N = N₀ – 2n.

+ Số vòng dây bị quấn ngược là: $n=\frac{N_0-N}{2}=\frac{24-16}{2}=4$ vòng.

Đáp án: B

Giải thích:

Cảm ứng từ tại M do dây dẫn d₁ gây ra là:

Cảm ứng từ tại M do dây dẫn d₂ gây ra là:

Do hai véctơ cùng chiều nên cảm ứng từ tổng hợp tại M có độ lớn bằng:

Đáp án: C

Giải thích:

Cảm ứng từ tại M do dây dẫn d₁ gây ra là:

Cảm ứng từ tại M do dây dẫn d₂ gây ra là:

Dựa vào hình vẽ ta có:

Đáp án: B

Giải thích:

Phân tích B_M→ theo hai phương vuông góc với phương chứa r₁ và r₂ (hình vẽ).

Tính được B_1M = B_2M = 24 μT.

Đáp án: A

Giải thích:

Cảm ứng từ tại M bằng 0 nên: B_1M→= - B_2M→

Do hai dòng điện cùng chiều nên M nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và giữa hai dây: r₁ + r₂ = 5cm.

Ta có:

Vậy M cách d₁ 3cm và cách d₂ 2cm

Đáp án: B

Giải thích:

Cảm ứng từ tại M bằng 0 nên: B_1M→= - B_2M→ nên M nằm ngoài khoảng I₁, I₂

và

Suy ra M gần d₁ hơn, do đó M nằm bên trái dòng I₁.

Ta có: r₁ = MI₁ = 9cm

Suy ra: I₂ cách đường thẳng x đoạn 12 – 9 = 3cm.

Đáp án: B

Giải thích:

Véc tơ cảm ứng từ B→ do dòng điện chạy trong một khung dây tròn gây ra tại tâm của vòng dây có:

Điểm đặt: tại tâm vòng dây;

Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây;

Chiều: vào Nam ra Bắc: mặt Nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, còn mặt Bắc thì ngược lại;

Độ lớn:

Đáp án: A

Giải thích:

Cảm ứng từ tại tâm O của khung dây có độ lớn gần đúng là:

Đáp án: C

Giải thích:

Cảm ứng từ trong lòng của ống dây có độ lớn bằng:

B = 4π.10^-7.nI = 4π.10^-7.5000.12 = 754.10^-4T

Đáp án: A

Giải thích:

Số vòng dây trên một đơn vị chiều dài là:

Số vòng dây là: N = n.? = 250.0,3 = 75 vòng

Chiều dài của sợi dây bằng L = N.π.d = 75.π.0,05 = 11,78m.

Đáp án: D

Giải thích: