Ôn tập Vật lý 11 - Chương IV: Từ trường

Chương VI: 
TỪ TRƯỜNG
I. Tóm tắt lý thuyết:
Từ trường:
Xung quanh nam châm vĩnh cửu và dòng điện có từ trường, từ trường tác dụng lực từ lên nam châm thử hoặc điện tích chuyển động trong nó.
Tương tác giữa nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện và dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ.
Từ trường đều là từ trường mà các đường sức cùng chiều, song song và cách đều nhau.
Trái Đất có từ trường, hai cực từ của Trái Đất gần các địa cực.
Đường sức từ:
Đường sức từ là những đường cong vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Qua mỗi điểm chỉ vẽ được một đường sức từ, các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
Cảm ứng từ:
Đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực.
Biểu thức: .
Điểm đặt: tại điểm đang xét.
Hướng: trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Đơn vị Tesla (T).
Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện:
Điểm đặt: đặt tại trung điểm của đoạn dây.
Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ.
Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Độ lớn: F = BIl.sinα trong đó α là góc tạo bởi hướng của véc tơ cảm ứng từ và hướng dòng điện.
Từ trường của các dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt:
Đặc điểm đường sức
Chiều
Độ lớn
Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn và có tâm là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn.
Tuân theo quy tắc nắm tay phải: đặt tay phải sao cho nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó, các ngón kia khụm lại cho ta chiều của đường sức.
Dòng điện chạy trong dây dân dẫn hình tròn
Là những đường có trục đối xứng là đường thẳng qua tâm vòng dây và vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây.
Nắm tay phải theo chiều dòng điện trong khung, khi đó ngón cái chỉ hướng của các đường cảm ứng từ đi qua qua phần mặt phẳng giới bởi vòng dây.
Dòng điện chạy trong ống dây tròn
Phía trong lòng ống, là những đường thẳng song song cách đều, phía ngoài ống là những đường giống nhưng phần ngoài đường sức của nam châm thẳng.
Nắm tay phải theo chiều dòng điện trong ống, khi đó ngón cái chỉ hướng của các đường cảm ứng từ nằm trong lòng ống dây.
Lực Lo – ren – xơ:
Điểm đặt: đặt lên điện tích đang xét.
Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa véc tơ vận tốc và véc tơ cảm ứng từ.
Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều vận tốc nếu q > 0 và ngược chiều vận khi q < 0. Lúc đó, chiều của lực Laurentz là chiều ngón cái choãi ra.
Độ lớn: 
II. Câu hỏi và bài tập:
Bài 19
TỪ TRƯỜNG
1. Vật liệu nào sau đây không thể dùng làm nam châm?
A. Sắt và hợp chất của sắt;	B. Niken và hợp chất của niken;
C. Cô ban và hợp chất của cô ban;	D. Nhôm và hợp chất của nhôm.
2. Nhận định nào sau đây không đúng về nam châm?
A. Mọi nam châm khi nằm cân bằng thì trục đều trùng theo phương bắc nam;
B. Các cực cùng tên của các nam châm thì đẩy nhau;
C. Mọi nam châm đều hút được sắt;
D. Mọi nam châm bao giờ cũng có hai cực.
3. Cho hai dây dây dẫn đặt gần nhau và song song với nhau. Khi có hai dòng điện cùng chiều chạy qua thì 2 dây dẫn
A. hút nhau.	D. đẩy nhau.	C. không tương tác.	D. đều dao động.
4. Lực nào sau đây không phải lực từ?
A. Lực Trái Đất tác dụng lên vật nặng;	
B. Lực Trái đất tác dụng lên kim nam châm ở trạng thái tự do làm nó định hướng theo phương bắc nam;
C. Lực nam châm tác dụng lên dây dẫn bằng nhôm mang dòng điện;
D. Lực hai dây dẫn mang dòng điện tác dụng lên nhau.
5. Từ trường là dạng vật chất tồn tại trong không gian và
A. tác dụng lực hút lên các vật.
B. tác dụng lực điện lên điện tích.
C. tác dụng lực từ lên nam châm và dòng điện.
D. tác dụng lực đẩy lên các vật đặt trong nó.
6. Các đường sức từ là các đường cong vẽ trong không gian có từ trường sao cho
A. pháp tuyến tại mọi điểm trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
B. tiếp tuyến tại mọi điểm trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
C. pháp tuyến tại mỗi điểm tạo với hướng của từ trường một góc không đổi.
D. tiếp tuyến tại mọi điểm tạo với hướng của từ trường một góc không đổi.
7. Đặc điểm nào sau đây không phải của các đường sức từ biểu diễn từ trường sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài?
A. Các đường sức là các đường tròn;
B. Mặt phẳng chứa các đường sức thì vuông góc với dây dẫn;
C. Chiều các đường sức được xác định bởi quy tắc bàn tay trái;
D. Chiều các đường sức không phụ thuộc chiều dòng dòng điện.
8. Đường sức từ không có tính chất nào sau đây?
A. Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức;
B. Các đường sức là các đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu;
C. Chiều của các đường sức là chiều của từ trường;
D. Các đường sức của cùng một từ trường có thể cắt nhau.
9. Một kim nam châm ở trạng thái tự do, không đặt gần các nam châm và dòng điện. Nó có thề nằm cân bằng theo bất cứ phương nào. Kim nam châm này đang nắm tại
A. địa cực từ.	B. xích đạo.	C. chí tuyến bắc.	D. chí tuyến nam.
10. Nhận xét nào sau đây không đúng về từ trường Trái Đất?
A. Từ trường Trái Đất làm trục các nam châm thử ở trạng thái tự do định vị theo phương Bắc Nam.
B. Cực từ của Trái Đất trùng với địa cực của Trái Đất.
C. Bắc cực từ gần địa cực Nam.
D. Nam cực từ gần địa cực Bắc.
Bài 20
LỰC TỪ - CẢM ỨNG TỪ
1. Từ trường đều là từ trường mà các đường sức từ là các đường
A. thẳng.	B. song song. 	
C. thẳng song song.	D. thẳng song song và cách đều nhau.
2. Nhận xét nào sau đây không đúng về cảm ứng từ?
A. Đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực từ;
B. Phụ thuộc vào chiều dài đoạn dây dẫn mang dòng điện;
C. Trùng với hướng của từ trường;
D. Có đơn vị là Tesla.
3. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn không phụ thuộc trực tiếp vào
A. độ lớn cảm ứng từ.	B. cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn.
C. chiêu dài dây dẫn mang dòng điện. 	C. điện trở dây dẫn.
4. Phương của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện không có đặc điểm nào sau đây?
A. Vuông góc với dây dẫn mang dòng điện;
B. Vuông góc với véc tơ cảm ứng từ;
C. Vuông góc với mặt phẳng chứa véc tờ cảm ứng từ và dòng điện;
D. Song song với các đường sức từ.
5. Một dây dẫn mang dòng điện có chiều từ trái sang phải nằm trong một từ trường có chiều từ dưới lên thì lực từ có chiều
A. từ trái sang phải.	B. từ trên xuống dưới.
C. từ trong ra ngoài.	D. từ ngoài vào trong.
6. Một dây dẫn mang dòng điện được bố trí theo phương nằm ngang, có chiều từ trong ra ngoài. Nếu dây dẫn chịu lực từ tác dụng lên dây có chiều từ trên xuống dưới thì cảm ứng từ có chiều
A. từ phải sang trái.	B. từ phải sang trái.
C. từ trên xuống dưới.	D. từ dưới lên trên.
7. Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn cảm ứng từ tại vị trí đặt đoạn dây đó
A. vẫn không đổi.	B. tăng 2 lần. 	C. tăng 2 lần.	D. giảm 2 lần.
8. Khi độ lớn cảm ứng từ và cường độ dòng điện qua dây dẫn tăng 2 lần thì độ lớn lực từ tác dụng lên dây dẫn
A. tăng 2 lần.	B. tăng 4 lần.	C. không đổi.	D. giảm 2 lần.
9. Một đoạn dây dẫn dài 1,5 m mang dòng điện 10 A, đặt vuông góc trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 1,2 T. Nó chịu một lực từ tác dụng là
A. 18 N.	B. 1,8 N.	C. 1800 N.	D. 0 N.
10. Đặt một đoạn dây dẫn thẳng dài 120 cm song song với từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 0,8 T. Dòng điện trong dây dẫn là 20 A thì lực từ có độ lớn là
A. 19,2 N.	B. 1920 N. 	C. 1,92 N.	D. 0 N.
11. Một đoạn dây dẫn thẳng dài 1m mang dòng điện 10 A, dặt trong một từ trường đều 0,1 T thì chịu một lực 0,5 N. Góc lệch giữa cảm ứng từ và chiều dòng điện trong dây dẫn là
A. 0,50.	B. 300.	C. 450.	D. 600. 
12. Một đoạn dây dẫn mang dòng điện 2 A đặt trong một từ trường đều thì chịu một lực điện 8 N. Nếu dòng điện qua dây dẫn là 0,5 A thì nó chịu một lực từ có độ lớn là
A. 0,5 N.	B. 2 N.	C. 4 N.	D. 32 N.
13. Một đoạn dây dẫn mang dòng điện 1,5 A chịu một lực từ 5 N. Sau đó cường độ dòng điện thay đổi thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là 20 N. Cường độ dòng điện đã
A. tăng thêm 4,5 A.	B. tăng thêm 6 A.	C. giảm bớt 4,5 A.	D. giảm bớt 6 A.
Bài 21
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
1. Nhận định nào sau đây không đúng về cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài?
A. phụ thuộc bản chất dây dẫn;
B. phụ thuộc môi trường xung quanh;
C. phụ thuộc hình dạng dây dẫn;
D. phụ thuộc độ lớn dòng điện.
2. Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm nào sau đây?
A. vuông góc với dây dẫn;	
B. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện;
C. tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm đang xét đến dây dẫn;
D. tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.
3. Cho dây dẫn thẳng dài mang dòng điện. Khi điểm ta xét gần dây hơn 2 lần và cường độ dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn cảm ứng từ 
A. tăng 4 lần.	B. không đổi.	C. tăng 2 lần.	D. giảm 4 lần.
4. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm vòng dây dẫn tròn mang dòng điện không phụ thuộc
A. bán kính dây.	B. bán kính vòng dây.	
C. cường độ dòng điện chạy trong dây.	C. môi trường xung quanh.
5. Nếu cường độ dòng điện trong dây tròn tăng 2 lần và đường kính dây tăng 2 lần thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây
A. không đổi.	B. tăng 2 lần.	C. tăng 4 lần.	D. giảm 2 lần.
6. Độ lớn cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong ống dây tròn phụ thuộc
A. chiều dài ống dây.	B. số vòng dây của ống.
C. đường kính ống.	D. số vòng dây trên một mét chiều dài ống.
7. Khi cường độ dòng điện giảm 2 lần và đường kính ống dây tăng 2 lần nhưng số vòng dây và chiều dài ống không đổi thì cảm ứng từ sinh bởi dòng điện trong ống dây 
A. giảm 2 lần.	B. tăng 2 lần.	C. không đổi.	D. tăng 4 lần.
8. Khi cho hai dây dẫn song song dài vô hạn cách nhau a, mang hai dòng điện cùng độ lớn I nhưng cùng chiều thì cảm ứng từ tại các điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và cách đều hai dây thì có giá trị
A. 0.	B. 10-7I/a.	C. 10-7I/4a.	D. 10-7I/ 2a.
9. Khi cho hai dây dẫn song song dài vô hạn cánh nhau a, mang hai dòng điện cùng độ lớn I và ngược chiều thì cảm ứng từ tại các điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và cách đều hai dây thì có giá trị
A. 0.	B. 2.10-7.I/a.	C. 4.10-7I/a.	D. 8.10-7I/ a.
10. Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn có độ lớn 10 A đặt trong chân không sinh ra một từ trường có độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn 50 cm 
A. 4.10-6 T.	B. 2.10-7/5 T.	C. 5.10-7 T.	D. 3.10-7 T.
11. Một điểm cách một dây dẫn dài vô hạn mang dòng điện 20 cm thì có độ lớn cảm ứng từ 1,2 μT. Một điểm cách dây dẫn đó 60 cm thì có độ lớn cảm ứng từ là
A. 0,4 μT.	B. 0,2 μT.	C. 3,6 μT.	D. 4,8 μT.
12. Tại một điểm cách một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 5 A thì có cảm ứng từ 0,4 μT. Nếu cường độ dòng điện trong dây dẫn tăng thêm 10 A thì cảm ứng từ tại điểm đó có giá trị là
A. 0,8 μT.	B. 1,2 μT.	D. 0,2 μT.	D. 1,6 μT.
13. Một dòng điện chạy trong một dây tròn 20 vòng đường kính 20 cm với cường độ 10 A thì cảm ứng từ tại tâm các vòng dây là
A. 0,2π mT.	B. 0,02π mT.	C. 20π μT.	D. 0,2 mT.
14. Một dây dẫn tròn mang dòng điện 20 A thì tâm vòng dây có cảm ứng từ 0,4π μT. Nếu dòng điện qua giảm 5 A so với ban đầu thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
A. 0,3π μT.	B. 0,5π μT.	C. 0,2π μT.	D. 0,6π μT.
15. Một ống dây dài 50 cm có 1000 vòng dây mang một dòng điện là 5 A. Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống là
A. 8 π mT.	B. 4 π mT.	C. 8 mT.	D. 4 mT.
16. Một ống dây có dòng điện 10 A chạy qua thì cảm ứng từ trong lòng ống là 0,2 T. Nếu dòng điện trong ống là 20 A thì độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống là
A. 0,4 T.	B. 0,8 T.	C. 1,2 T.	D. 0,1 T.
17. Một ống dây có dòng điện 4 A chạy qua thì độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống là 0,04 T. Để độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống tăng thêm 0,06 T thì dòng điện trong ống phải là
A. 10 A.	B. 6 A.	C. 1 A.	D. 0,06 A.
18. Một ống dây được cuốn bằng loại dây tiết diện có bán kính 0,5 mm sao cho các vòng sát nhau. Số vòng dây trên một mét chiều dài ống là
A. 1000.	B. 2000.	C. 5000.	D. chưa đủ dữ kiện để xác định.
19. Một ống dây được cuốn bằng loại dây mà tiết diện có bán kính 0,5 mm sao cho các vòng sát nhau. Khi có dòng điện 20 A chạy qua thì độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây là
A. 4 mT.	B. 8 mT.	C. 8 π mT.	D. 4 π mT.
20. Hai ống dây dài bằng nhau và có cùng số vòng dây, nhưng đường kính ống một gấp đôi đường kính ống hai. Khi ống dây một có dòng điện 10 A thì độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống một là 0,2 T. Nếu dòng điện trong ống hai là 5 A thì độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống hai là
A. 0,1 T.	B. 0,2 T.	C. 0,05 T.	D. 0,4 T.
Bài 22
LỰC LO - REN - XƠ
1. Lực Lo – ren – xơ là 
A. lực Trái Đất tác dụng lên vật.
B. lực điện tác dụng lên điện tích.
C. lực từ tác dụng lên dòng điện.
D. lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường.
2. Phương của lực Lo – ren – xơ không có đực điểm
A. vuông góc với véc tơ vận tốc của điện tích.
B. vuông góc với véc tơ cảm ứng từ.
C. vuông góc với mặt phẳng chứa véc tơ vận tốc và véc tơ cảm ứng từ.
D. vuông góc với mặt phẳng thẳng đứng.
3. Độ lớn của lực Lo – ren – xơ không phụ thuộc vào
A. giá trị của điện tích.	B. độ lớn vận tốc của điện tích.
C. độ lớn cảm ứng từ.	D. khối lượng của điện tích.
4. Trong một từ trường có chiều từ trong ra ngoài, một điện tích âm chuyển đồng theo phương ngang chiều từ trái sang phải. Nó chịu lực Lo – ren – xơ có chiều
A. từ dưới lên trên.	B. từ trên xuống dưới.
C. từ trong ra ngoài.	D. từ trái sang phải.
5. Khi vận độ lớn của cảm ứng từ và độ lớn của vận tốc điện tích cùng tăng 2 lần thì độ lớn lực Lo – ren – xơ
A. tăng 4 lần.	B. tăng 2 lần.	C. không đổi.	D. giảm 2 lần.
6. Một điện tích chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực Lo – ren – xơ, bán kính quỹ đạo của điện tích không phụ thuộc vào
A. khối lượng của điện tích.	B. vận tốc của điện tích.
C. giá trị độ lớn của điện tích.	D. kích thước của điện tích.
7. Một điện tích chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực Lo – ren – xơ, khi vận tốc của điện tích và độ lớn cảm ứng từ cùng tăng 2 lần thì bán kính quỹ đạo của điện tích
A. tăng 4 lần.	B. tăng 2 lần.	C. không đổi.	D. giảm 2 lần.
8. Một điện tích có độ lớn 10 μC bay với vận tốc 105 m/s vuông góc với các đường sức vào một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 1 T. Độ lớn lực Lo – ren – xơ tác dụng lên điện tích là
A. 1 N. 	B. 104 N.	C. 0,1 N.	D. 0 N.
9. Một electron bay vuông góc với các đường sức vào một từ trường đều độ lớn 100 mT thì chịu một lực Lo – ren – xơ có độ lớn 1,6.10-12 N. Vận tốc của electron là
A. 109 m/s.	B. 106 m/s.	C. 1,6.106 m/s.	D. 1,6.109 m/s.
10. Một điện tích 10-6 C bay với vận tốc 104 m/s xiên góc 300 so với các đường sức từ vào một từ trường đều có độ lớn 0,5 T. Độ lớn lực Lo – ren – xơ tác dụng lên điện tích là
A. 2,5 mN.	B. 25 mN.	C. 25 N.	D. 2,5 N.
11. Hai điện tích q1 = 10μC và điện tích q2 bay cùng hướng, cùng vận tốc vào một từ trường đều. Lực Lo – ren – xơ tác dụng lần lượt lên q1 và q2 là 2.10-8 N và 5.10-8 N. Độ lớn của điện tích q2 là
A. 25 μC.	B. 2,5 μC.	C. 4 μC.	D. 10 μC.
12. Một điện tích bay vào một từ trường đều với vận tốc 2.105 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 5.105 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.
13. 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.
14. Hai điện tích q1 = 8 μC và q2 = - 2 μC có cùng khối lượng và ban đầu chúng bay cùng hướng cùng vận tốc vào một từ trường đều. Điện tích q1 chuyển động cùng chiều kim đồng hồ với bán kính quỹ đạo 4 cm. Điện tích q2 chuyển động 
A. ngược chiều kim đồng hồ với bán kính 16 cm.
B. cùng chiều kim đồng hồ với bán kính 16 cm.
C. ngược chiều kim đồng hồ với bán kính 8 cm.
D. cùng chiều kim đồng hồ với bán kính 8 cm.
15. Hai điện tích độ lớn, cùng khối lượng bay vuông với các đường cảm ứng vào cùng một từ trường đều. Bỏ qua độ lớn của trọng lực. Điện tích một 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
A. 20 cm.	B. 21 cm.	C. 22 cm.	D. 200/11 cm.
16. Người ta cho một electron có vận tốc 3,2.106 m/s bay vuông góc với các đường sức từ vào một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,91 mT thì bán kính quỹ đạo của nó là 2 cm. Biết độ lớn điện tích của electron là 1,6.10-19 C. Khối lượng của electron là
A. 9,1.10-31 kg.	B. 9,1.10-29 kg.	C. 10-31 kg.	D. 10 – 29 kg.