Đề kiểm tra Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo Chương 3 có đáp án - Đề 1

Đáp án đúng là B

$$U = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{311}}{{\sqrt 2 }} \approx 220\,V.$$

Đáp án đúng là D

Các đường sức từ là các đường cong kín.

Đáp án đúng là A

Xung quanh một quả cầu mang điện có điện trường, không có từ trường.

Đáp án đúng là C

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có dòng điện đặt trong từ trường đều tỉ lệ với sin của góc hợp bởi đoạn dây và đường sức từ.

Đáp án đúng là A

${\rm{B}} = \frac{{\rm{F}}}{{{\rm{IL}}}} = \frac{{0{,}004}}{{2.0{,}1}} = 0{,}02\;{\rm{T}}.$

Đáp án đúng là A

Áp dụng công thức: ${\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \sin \alpha$$\Rightarrow 4 \cdot {10^{ - 2}} = 0{,}5 \cdot 0{,}5 \cdot \ell \cdot \sin 30^\circ \Rightarrow \ell = 0{,}32\;{\rm{m}} = 32\;{\rm{cm}}{\rm{.}}$

Đáp án đúng là C

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 đúng là C

Các lực tác dụng lên đoạn dây có dòng điện chạy qua bao gồm:

+ Trọng lực $\overrightarrow {\rm{P}}$ hướng thẳng đứng xuống dưới: ${\rm{P}} = {\rm{mg}}.$

+ Lực từ $\overrightarrow {\rm{F}}$ nằm ngang theo quy tắc bàn tay trái: ${\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell \sin (\overrightarrow {\rm{B}} ,\vec \ell ).$

+ Hai lực căng dây (hướng dọc theo các dây), có hợp lực $\overrightarrow {\rm{T}} .$

Vậy hợp lực tác dụng lên đoạn dây là: $\overrightarrow{{\text{F}}_{\text{hl}}}=\overrightarrow{\text{P}}+\overrightarrow{\text{F}}+\overrightarrow{\text{T}}$

Để đoạn dây cân bằng thì $\overrightarrow {{{\rm{F}}_{{\rm{hl}}}}} = 0 \Rightarrow \overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} + \overrightarrow {\rm{T}} = 0 \Rightarrow (\overrightarrow {\rm{P}} + \overrightarrow {\rm{F}} ) = - \overrightarrow {\rm{T}}$

Ta có: $\tan α=\frac{\text{F}}{\text{P}}\overset{(\overrightarrow{\text{B}},\overline{l})=90^{\circ}}{\rightarrow }\tan α=\frac{\text{BI}l}{\text{mg}}=\frac{2.0{,}05.0{,}5}{0{,}005.10}=1\Rightarrow α={45}^{^{\circ}}$.

Đáp án đúng là A

Ta có: $\tan α=\frac{\text{F}}{\text{P}}=\frac{\text{BI}l}{\text{mg}}=\frac{0{,}05\cdot 10\sqrt{3}\cdot 0{,}1}{5\cdot {10}^{-3}\cdot 10}=\sqrt{3}\Rightarrow α={60}^{^{\circ}}$

Đáp án đúng là B

- Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn ${\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell$

- Vì chuyển động đều nên lực từ cân bằng với lực

$\Rightarrow B\ell I = \mu {\rm{mg}} \Rightarrow I = \frac{{\mu {\rm{mg}}}}{{B\ell }} \Rightarrow I = \frac{{0{,}4 \cdot 0{,}2 \cdot 10}}{{0{,}05 \cdot 1{,}6}} = 10\;{\rm{A}}$.

Đáp án đúng là C

Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ có dạng như hình vẽ, có độ lớn ${\rm{F}} = {\rm{BI}}\ell$

Định luật II Niuton: $\overrightarrow {\rm{F}} + \overrightarrow {{{\rm{F}}_{{\rm{ms}}}}} = {\rm{m}}\overrightarrow {\rm{a}}$

Gia tốc: ${\rm{a}} = \frac{{{\rm{BI}}\ell - \mu {\rm{mg}}}}{{\rm{m}}} \Rightarrow$${\rm{a}} = \frac{{0{,}05 \cdot 1{,}6 \cdot 12 - 0{,}4 \cdot 0{,}2 \cdot 10}}{{0{,}2}} = 0{,}8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}$.

Đáp án đúng là B

Ta có: ${B_M} = {2.10^{ - 7}}\frac{I}{{{r_M}}} \Rightarrow {10^{ - 5}} = {2.10^{ - 7}}\left( {\frac{5}{{{r_M}}}} \right) \Rightarrow {r_M} = 0{,}1\;{\rm{m}}$

Đáp án đúng là A

Ta có công thức tính từ thông: $\Phi = {\rm{NBS}}\cos \alpha = 20.0,{1.5.10^{ - 4}}.\cos 30^\circ = 8{,}66 \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{Wb}}.$

Đáp án đúng là A

Ta có: ${\Phi _{\max }} = {\rm{NBS}} \Rightarrow 5 \cdot {10^{ - 3}} = 50 \cdot {\rm{B}} \cdot 5 \cdot {10^{ - 4}} \Rightarrow {\rm{B}} = 0{,}2\;{\rm{T}}{\rm{.}}$

Đáp án đúng là B

Áp dụng công thức định luật Faraday: $\left| {{{\rm{e}}_{{\rm{cu}}}}} \right| = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \left| {\frac{{0{,}4 - 1{,}2}}{{0{,}2}}} \right| = 4\;{\rm{V}}{\rm{.}}$

Đáp án đúng là B

Tần số biến thiên của từ thông gửi qua khung dây: ${\rm{f}} = 50\;{\rm{Hz}} \Rightarrow \omega = 2\pi {\rm{f}} = 2\pi {\rm{n}} = 100\pi \left( {\frac{{{\rm{rad}}}}{{\rm{s}}}} \right)$

Suất điện động cực đại: ${{\rm{E}}_0} = \omega {\rm{NBS}} = 100\pi \cdot 500 \cdot \frac{{\sqrt 2 }}{{5\pi }} \cdot 220 \cdot {10^{ - 4}} = 200\sqrt 2 (\;{\rm{V}}).$

Đáp án đúng là C

Ta có: ${\rm{u}} = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi {\rm{t}} - \frac{\pi }{4}} \right)({\rm{V}}).$

Tại ${\rm{t}} = 5\;{\rm{ms}} \Rightarrow {\rm{u}} = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi \cdot 5 \cdot {{10}^{ - 3}} - \frac{\pi }{4}} \right) = 220\;{\rm{V}}.$

Đáp án đúng là C

Thời điểm t $\Rightarrow {\rm{u}}\left( {\rm{t}} \right) = 100\sqrt 2 = \frac{{{{\rm{U}}_0}}}{2}$ (Ứng với pha $\left. { \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{3}} \right)$

Sau $\frac{1}{{300}}$ s ứng với: $\Delta \varphi = \omega \Delta t = \frac{{100\pi }}{{300}} = \frac{\pi }{3}$

Khi $u = 100\sqrt 2 (V)$ và đang giảm thì ${u_2} = 200\sqrt 2 \cos \frac{{2\pi }}{3} = - 100\sqrt 2 V.$

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, độ lớn cảm ứng từ giữa các cực nam châm là $B = \frac{F}{{I\ell }} = \frac{{mg}}{{I\ell }}$

Thay số: $m = 500{,}68\;{\rm{g}} - 500{,}12\;{\rm{g}} = 0{,}56\;{\rm{g}} = 0{,}56 \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{kg}}$;$g = 9{,}80\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2};I = 0{,}34\;{\rm{A}};\ell = 0{,}10\;{\rm{m}}$

ta được: $B = 0{,}16\;{\rm{T}}.$

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

a) Đúng. Điện áp hiệu dụng để đèn sáng bình thường là $U = 220\;{\rm{V}}.$ Ta có $I = \frac{P}{U} = \frac{{75}}{{220}} = 0{,}34\;{\rm{A}}{\rm{.}}$

b) Sai. Đồng hồ đo giá trị hiệu dụng. Trong trường hợp này, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều là $I = 0{,}34\;{\rm{A}}.$

c) Đúng. Năng lượng điện tiêu thụ là tích của công suất điện với thời gian tiêu thụ điện. Trong trường hợp này, năng lượng điện tiêu thụ là 75 W.h.

d) Sai. Điện trờ của đèn khoảng $R = \frac{U}{I} = \frac{{220}}{{0{,}34}} = 647\,\Omega .$

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

a) Đúng.

b) Sai. Đảo ngược chiều dòng điện chỉ có tác dụng làm đảo ngược cực từ.

c) Sai. Nhôm không phải là vật liệu từ.

d) Đúng.

a) Sai. Hai dây dẫn thẳng, dài sẽ đẩy nhau khi dòng điện chạy trong chúng ngược chiều nhau

b) Đúng.

c) Sai. Còn phụ thuộc vào góc giữa dòng điện và cảm ứng từ.

d) Đúng.

a) Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là: ${F_{{\rm{tu }}}} = BI\ell \sin \theta .$

Thay các giá trị đã cho: $B=0,{500.10}^{-4}\text{T};I=20{,}0\text{A};l=20{,}0\text{m};θ=90,{0}^{^{\circ}}$ ta được ${F}_{\text{tu}}=0{,}02\text{N}.$

Dòng điện và cảm ứng từ đều ở trong mặt phẳng nằm ngang nên lực từ hướng thẳng đứng. Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ có chiều từ trên xuống dưới.

b) Lực hấp dẫn có độ lớn là: ${F_{{\rm{hd}}}} = mg = \rho Vg = \rho S\ell g.$

Thay các giá trị đã cho: $\rho = 8,{90.10^3}\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3};{\rm{S}} = 2,{50.10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^2};\ell = 20{,}0\;{\rm{m}}$, ta được: ${F_{{\rm{hd}}}} = 4{,}36\;{\rm{N}}.$

Phép tính này chứng tỏ rằng trong điều kiện bình thường, lực hấp dẫn tác dụng lên một dây dẫn mang dòng điện lớn hơn rất nhiều so với lực từ do từ trường Trái Đất gây ra.

Đáp án

a) ${F_{{\rm{tu}}}} = 0{,}02\;{\rm{N}}$, hướng thẳng đứng từ trên xuống.

b) ${F_{{\rm{hd}}}} = 4{,}36\;{\rm{N}}.$

a) Theo đề bài, diện tích vòng dây không đổi, từ thông biến thiên là do cảm ứng từ biến thiên, độ lớn của suất điện động cảm ứng là: ${e_{\rm{C}}} = \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} = S\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}$

Thay các giá trị đã cho: $S = 0{,}016{{\rm{m}}^2};\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 0{,}020\;{\rm{T}}/{\rm{s}}$, ta được ${e_{\rm{C}}} = 0{,}32{\rm{mV}}.$

b) Cường độ của dòng điện cảm ứng là ${I_{\rm{C}}} = \frac{{{e_{\rm{C}}}}}{R}.$

Thay các giá trị đã cho: ${e_{\rm{C}}} = 0{,}32{\rm{mV}};R = 5{,}0\Omega$, ta được ${I_{\rm{C}}} = 0{,}064\;{\rm{mA}}.$

Đáp án: a) ${e_{\rm{C}}} = 0{,}32{\rm{mV}}$; b) ${I_{\rm{C}}} = 0{,}064\;{\rm{mA}}.$

Sử dụng công thức về độ lớn của cảm ứng từ là $B = \frac{\Phi }{{S\cos \alpha }}$

Thay các giá trị đã cho: $S=4,{0.10}^{-2}{\text{m}}^{2};Φ={12.10}^{-3}\text{Wb};α={30}^{^{\circ}}$ ta được $B=0{,}35\text{T}.$

Đáp án: $B = 0{,}35\;{\rm{T}}.$

a) Ta có: ${\rm{q}} = {\rm{It}} = {\rm{ne}} \Rightarrow {\rm{I}} = \frac{{{\rm{n}} \cdot {\rm{e}}}}{{\rm{t}}} = \frac{{{{10}^{18}} \cdot \left| { - 1{,}6 \cdot {{10}^{ - 19}}} \right|}}{1} = 0{,}16(\;{\rm{A}})$

b) Áp dụng $\text{F}=\text{BI}l\sin θ\Rightarrow \text{F}=\text{BI}l\sin θ=5\cdot {10}^{-3}\cdot 0{,}16\cdot 0{,}5\cdot \sin ({90}^{^{\circ}})=4\cdot {10}^{-4}\text{N.}$