Bài tập về Từ trường lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

Sổ tay toán lý hóa 12 chỉ từ 29k/cuốn

Tài liệu Bài tập về Từ trường lớp 12 trong Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Vật Lí 12.

Bài tập về Từ trường lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

Xem thử

Chỉ từ 300k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12 (sách mới) bản word có lời giải chi tiết:

B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

Quảng cáo

I . Tóm tắt lý thuyết

1. Từ trường, cảm ứng từ, lực từ

● Từ trường là trường lực gây ra bởi dòng điện hoặc nam châm, là dạng vật chất tồn tại xung quanh dòng điện hoặc nam châm mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm khác đặt trong đó.

● Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm có phương trùng với phương của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

● Các đường sức từ của dòng điện thẳng dài với cường độ I:

+ Có dạng là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện, có tâm là giao điểm giữa dòng điện và mặt phẳng đó;

+ Có chiều được xác định bằng quy tắc nắm tay phải.

● Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt nam và đi ra mặt bắc của dòng điện tròn ấy.

● Cảm ứng từ $\vec{B}$ là một đại lượng vectơ đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực:

Quảng cáo

+ Có phương trùng với phương của kim nam châm nằm cân bằng tại điểm đang xét, có chiều từ cực nam sang cực bắc của kim nam châm.

+ Có độ lớn là: $B = \frac{F}{I l \sin θ}$

với F là độ lớn của lực tương tác giữa từ trường và đoạn dây dẫn có chiều dài l mang dòng điện có cường độ I, $θ$ là góc hợp bởi chiều dòng điện và chiều của cảm ứng từ.

● Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l và mang dòng điện với cường độ I ở trong từ trường đều có cảm ứng từ $\vec{B}$ :

+ Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây dẫn.

+ Có phương vuông góc với đoạn dây dẫn và cảm ứng từ.

+ Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.

+ Có độ lớn: F = BIlsin $θ$

với $θ$ là góc hợp bởi dòng điện và chiều cảm ứng từ.

2. Từ thông và cảm ứng điện từ

● Từ thông qua diện tích S

$\emptyset$ = BScosa

Quảng cáo

Trong đó, a là góc hợp bởi cảm ứng từ $\vec{B}$ và vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt phẳng có diện tích S.

● Suất điện động cảm ứng trong mạch điện kín là

$e_{c} = - \frac{Δ Φ}{Δ t}$

trong đó, DF là độ biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch điện kín.

● Độ lớn suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường:

$|e_{c}| = B v l \sin θ$

3. Đại cương về dòng điện xoay chiều

Suất điện động cảm ứng xoay chiều trong khung dây dẫn phẳng có diện tích S quay đều với tốc độ góc w quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ $\vec{B}$ là

$e = E_{0} \cos (ω t + φ_{0})$

trong đó, $T = \frac{2 π}{ω}$ là chu kì, $f = \frac{1}{T} = \frac{ω}{2 π}$ là tần số, j₀ là pha ban đầu và E₀ là giá trị cực đại của suất điện động; nếu khung dây dẫn có N vòng thì

$E_{0} = N B S_{ω}$

Quảng cáo

● Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch là

$u = U_{0} \cos (ω t + φ_{u})$

● Cường độ dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch là

$i = I_{0} \cos (ω t + φ_{i})$

● Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện là

$φ = φ_{u} - φ_{i}$

● Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là

$I = \frac{I_{0}}{\sqrt{2}}$

● Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều là

$U = \frac{U_{0}}{\sqrt{2}}$

● Giá trị hiệu dụng của suất điện động xoay chiều là

$E = \frac{E_{0}}{\sqrt{2}}$

● Máy biến áp, ta có $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$ trong đó, U₁ và U₂ lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp; với N₁ và N₂ lần lượt là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp.

● Trong chân không, sóng điện từ có bước sóng λ là

$λ = c . T = \frac{c}{f}$

trong đó c là tốc độ ánh sáng trong chân không, T là chu kì của dao động điện từ, f là tần số của sóng

4. Lưu ý khi giải bài tập định tính

Các bài tập này thường yêu cầu mô tả tính chất của từ trường, xác định phương, chiều của cảm ứng từ do các loại dòng điện tạo ra; xác định phương, chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện; xác định chiều dòng điện cảm ứng, xác định điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng; mô tả quá trình lan truyền sóng điện từ; giải thích các ứng dụng của lực từ, hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống và trong kỹ thuật, ….

5. Lưu ý khi giải bài tập định lượng

Các bài tập này thường yêu cầu vận dụng công thức để xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn, các công thức tính suất điện động cảm ứng, công thức xác định suất điện động của máy phát điện xoay chiều; công thức về mối liên hệ giữa các đại lượng hiệu dụng của dòng điện xoay chiều trong máy biến áp,…

6. Lưu ý khi giải bài tập thí nghiệm và bài tập đồ thị

Các bài tập này thường yêu cầu vận dụng các kiến thức và kỹ năng tiến hành, thu thập kết quả, xử lí số liệu, phân tích đồ thị. Để giải bài tập này cần lưu ý việc chọn trục tọa độ, đơn vị cho phù hợp.

II– Bài tập phân dạng theo mức độ:

PHẦN I. Câu trắc nhiệm nhiều phương án lựa chọn

Mức độ Biết - Hiểu

Câu 1. Nhận định nào sau đây là không đúng khi nói về tương tác từ giữa các vật?

A. Dòng điện có thể tác dụng lực lên nam châm.

B. Nam châm có thể tác dụng lực lên dòng điện.

C. Hai dòng điện có thể tương tác với nhau.

D. Hai dòng điện không thể tương tác với nhau.

Câu 2. 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 đặt trong nó.

D. tác dụng lực đẩy lên các vật đặt trong nó.

Câu 3. 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.

Câu 4. Các đường sức từ trong lòng nam châm hình chữ U là

A. những đường thẳng song song cách đều nhau.

B. những đường cong, cách đều nhau.

C. những đường thẳng hướng từ cực Nam sang cực Bắc.

D. những đường cong hướng từ cực Nam sang cực Bắc.

Câu 5. Các đường sức từ trường bên trong ống dây mang dòng điện là các đường

A. tròn và là từ trường đều.

B. thẳng vuông góc với trục ống cách đều nhau, là từ trường đều.

C. thẳng song song với trục ống cách đều nhau, là từ trường đều.

D. xoắn ốc, là từ trường đều.

Câu 6. Người ta thường có thể xác định chiều của lực từ tác dụng lên một đoạn dây mang dòng điện thẳng bằng quy tắc nào sau đây?

A. quy tắc bàn tay phải.

B. quy tắc cái đinh ốc.

C. quy tắc nắm tay phải.

D. quy tắc bàn tay trái.

Câu 7. 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?

Bài tập về Từ trường lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

A. Hình 1.

B. Hình 2.

C. Hình 3.

D. Hình 4.

Câu 8. Một khung dây mang dòng điện I đặt trong từ trường đều, mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ (Hình vẽ). Kết luận nào sau đây là đúng về lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây?

Bài tập về Từ trường lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

A. Hợp lực của các lực từ tác dụng lên các cạnh có độ lớn khác không.

B. Có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây.

C. Nằm trong mặt phẳng khung dây, vuông góc với các cạnh và có tác dụng kéo dãn khung.

D. Nằm trong mặt phẳng khung dây, vuông góc với các cạnh và có tác dụng nén khung.

Câu 9. Đơn vị đo cảm ứng từ là

A. V/m (vôn trên mét).

B. N (Niu-tơn).

C. Wb (vê – be).

D. T (tesla).

Câu 10. Người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả

A. số đường sức từ qua một diện tích nào đó.

B. độ mạnh yếu của từ trường.

C. phương của vectơ cảm ứng từ.

D. sự phân bố đường sức từ của từ trường.

Câu 11. Một diện tích S đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $\vec{B}$ , góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ của diện tích S là α. Từ thông qua diện tích S được tính theo công thức

A. Ф = BSsinα.

B. Ф = BScosα.

C. Ф = BStanα.

D. Ф = BScotanα.

Câu 12. Đơn vị đo từ thông là

A. Tesla (T).

B. Vebe (Wb).

C. Fara (F).

D. Tesla trên mét vuông (T/m²).

Câu 13. Gọi α là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ của diện tích S với vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ . Từ thông qua diện tích S có độ lớn cực đại khi α bằng

A. 0.

B. $\frac{π}{2}$

C. $\frac{π}{4}$

D. $\frac{3 π}{4}$

Câu 14. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng cảm ứng điện từ?

A. Trong hiện tượng cảm ứng điện từ, từ trường biến thiên có thể sinh ra dòng điện.

B. Dòng điện cảm ứng có thể tạo ra từ sự biến thiên của từ trường của dòng điện hoặc từ trường của nam châm vĩnh cửu.

C. Dòng điện cảm ứng trong mạch chỉ tồn tại khi có từ thông biến thiên qua mạch.

D. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín nằm yên trong từ trường không đổi.

Câu 15. Định luật Len-xơ được dùng để xác định

A. độ lớn của suất điện động cảm ứng trong một mạch điện kín.

B. chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch điện kín.

C. cường độ của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch điện kín.

D. sự biến thiên của từ thông qua một mạch điện kín, phẳng.

Câu 16. Biết dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây có chiều như hình vẽ. Hiện tượng xảy ra khi cho nam châm đứng yên, vòng dây

Bài tập về Từ trường lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

A. chuyển động ra xa nam châm.

B. chuyển động lại gần nam châm.

C. chuyển động sang phải.

D. quay quanh trục đi qua tâm và vuông góc mặt phẳng vòng dây.

Câu 17. Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam châm dịch chuyển lại gần hay ra xa vòng dây kín?

Bài tập về Từ trường lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 12)

A. Hình A.

B. Hình B.

C. Hình C.

D. Hình D.

Câu 18. Suất điện động cảm ứng là suất điện động

A. sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

B. sinh ra dòng điện trong mạch kín.

C. được sinh bởi nguồn điện hóa học.

D. được sinh bởi dòng điện cảm ứng.

................................

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Vật Lí lớp 12 các chủ đề hay khác:

Tài liệu cho giáo viên: Giáo án, powerpoint, đề thi giữa kì cuối kì, đánh giá năng lực, thi thử THPT, HSG, chuyên đề, bài tập cuối tuần..... độc quyền VietJack, giá hợp lí

Sách VietJack thi THPT quốc gia 2025 cho học sinh 2k7:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official