Bộ 3 đề thi giữa kì 2 Vật lí 12 Cánh diều có đáp án - Đề 3

Xung quanh nam châm, dòng điện, hạt mang điện chuyển động có từ trường.

Chọn C

$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}}=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}\Rightarrow \frac{{N}_{1}}{{U}_{1}}=\frac{{N}_{2}}{{U}_{2}}$ (1)

$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}+0{,}2{N}_{2}}=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}+6}\Rightarrow \frac{{N}_{1}}{{U}_{1}}=\frac{1{,}2{N}_{2}}{{U}_{2}+6}$ (2)

Từ (1) và (2) có: ${U}_{2}+6=1{,}2{U}_{2}\Rightarrow {U}_{2}=30\ V.$ Chọn A.

Ta có: $\text{u}=220\sqrt{2}\cos (100π\text{t}-\frac{π}{4})(\text{V}).$

Tại $\text{t}=5\text{ms}\Rightarrow \text{u}=220\sqrt{2}\cos (100π\cdot 5\cdot {10}^{-3}-\frac{π}{4})=220\text{V}.$

Chọn C.

a) Đúng

b) Sai. Bên ngoài một thanh nam châm, các đường sức từ đi từ cực bắc đến cực nam.

c) Đúng

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng.

a) Đúng. Số chỉ của cân giảm, chứng tỏ đã có một lực tác dụng vào cân theo chiều hướng lên.

b) Sai. Do lực tác dụng vào cân hướng lên nên theo định luật thứ ba của Newton, lực tác dụng lên đoạn dây hướng xuống.

c) Sai. Theo quy tắc bàn tay trái, chiều dòng điện trong dây dẫn hướng từ phải sang trái.

d) Đúng. Vì dòng điện vuông góc với từ trường nên, theo công thức (3.1), độ lớn cảm ứng từ giữa các cực nam châm là $B=\frac{F}{Il}=\frac{mg}{Il}$

Thay số: $m=500{,}68\text{g}-500{,}12\text{g}=0{,}56\text{g}=0{,}56\cdot {10}^{-3}\text{kg}$;

$g=9{,}80\text{m}/{\text{s}}^{2};I=0{,}34\text{A};l=0{,}10\text{m}$ ta được: $B=0{,}16\text{T}.$

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.

Áp dụng quy tắc bàn tay trái.

Lực từ tác dụng lên cạnh MN có hướng như hình vẽ (vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều từ trong hướng ra ngoài), có độ lớn: F$_{MN}$ = B.I.MN.sin a= B.I.AM

⇒ F$_{MN}$ = 3.10$^{-3}$.5.0,08 = 1,2.10$^{-3}$ N = 1,2 mN

Đáp án: vuông góc với hình vẽ, hướng ra ngoài mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn 1,2 mN.

Để dây vẫn nằm yên thì lực từ tác dụng lên dây phải có độ lớn bằng trọng lượng của dây, tức là: $BIl\sin {90}^{^{\circ}}=mg$ hay: $I=\frac{mg}{Bl}.$

Thay các giá trị đã cho: $m=0{,}025\text{kg};g=9{,}8\text{m}/{\text{s}}^{2};B=0{,}5\text{T};l=0{,}10\text{m}$, ta được: $I=4{,}9\text{A}.$

Đáp án: $I=4{,}9\text{A}.$

Trong thời gian 0,1 s thì dòng điện tăng từ giá trị 0 A đến 3 A

$\Rightarrow \frac{\text{T}}{4}=0{,}1(\text{s})\Rightarrow \text{T}=0{,}4(\text{s})\Rightarrow ω=\frac{2π}{\text{T}}=\frac{2π}{0{,}4}=5π(\text{rad}/\text{s})$

Đáp án: 5π rad/s.

Áp dụng công thức máy biến áp ta có $\frac{{\text{N}}_{1}}{{\text{N}}_{2}}=\frac{{\text{U}}_{1}}{{\text{U}}_{2}}\Rightarrow \frac{{\text{N}}_{1}}{{\text{N}}_{2}}=\frac{55}{220}=\frac{1}{4}$

Đáp án: 0,25.

Gọi góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng là β.

Lực từ có phương nằm ngang, hợp với trọng lực góc β.

$\tan β=\frac{F}{P}=\frac{BIL\sin α}{mg}=\frac{0{,}5\cdot 2\cdot 0{,}05.\sin 90^{\circ}}{0{,}005\cdot 10}=1\Rightarrow β={45}^{^{\circ}}.$

Từ thông qua một vòng dây của cuộn dây là: $Φ=\text{BS}\cos α$, trong đó $α=0$ và $\text{S}=π{\text{r}}^{2}.$ Xét trong khoảng thời gian từ ${\text{t}}_{0}=0$ đến thời điểm t, từ thông qua 1 vòng dây thay đổi từ ${Φ}_{0}$ đến ${Φ}_{t}$ ứng với cảm ứng từ là ${\text{B}}_{0}={10}^{-2}\text{T}$ và ${\text{B}}_{\text{t}}=0.$

Theo định luật Faraday ta có suất điện động qua N vòng dây của cuộn dây là:

$\text{e}=-\text{N}\frac{ΔΦ}{Δ\text{t}}=-\text{NS}\frac{Δ\text{B}}{Δ\text{t}}$

Cường độ dòng điện xuất hiện trong cuộn dây là: $i=\frac{e}{R}$

Trong đó, $\text{R}={\text{LR}}_{0}=\text{N}2π{\text{rR}}_{0}$ là điện trở của khung dây.

Do đó, $\text{i}=-\text{N}π{\text{r}}^{2}\frac{\frac{Δ\text{B}}{Δ\text{t}}}{\text{N}2π{\text{rR}}_{0}}=-\frac{\text{r}}{2{\text{R}}_{0}}\cdot \frac{Δ\text{B}}{Δ\text{t}}=-\frac{0{,}1}{2\cdot 0{,}5}\cdot \frac{0-{10}^{-2}}{{10}^{-2}}=0{,}1\text{A}.$