Bài tập cuối chương III trang 67, 68, 69 SBT Vật lí 12 Kết nối tri thức

III.1

Hãy biểu diễn lực nam châm tác dụng lên đoạn dây dẫn nằm ngang trong các trường hợp ở Hình III.1.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về quy tắc bàn tay trái

Lời giải chi tiết:

III.2

Biểu diễn đường sức từ và từ đó lí giải kết quả thí nghiệm xác định lực tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện đặt song song cạnh nhau (Hình III.2) trong hai trường hợp:

a) Dòng điện trong hai dây cùng chiều

b) Dòng điện trong hai dây ngược chiều

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về lực từ

Lời giải chi tiết:

a) Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải. Từ đó áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được chiều lực từ như Hình III.2G.

III.3

Hình III.3 mô tả sơ đồ nguyên lí hoạt động của ampe kế khung quay.

Nhận định dưới đây là đúng hay sai?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về từ trường

Lời giải chi tiết:

A – Ð;

B – S; Khi có dòng điện chạy qua khung dây, khung dây sẽ quay quanh trục của nó.

C – Ð;

D – S; Nếu tăng số vòng trong khung dây, với cùng cường độ dòng điện chạy qua, độ lệch của kim chỉ sẽ lớn hơn vì từ thông tăng.

E − Ð

III.4

Trường hợp nào trong Hình III.4 sẽ có suất điện động cảm ứng momen khung dây.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về momen khung dây

Lời giải chi tiết:

a) không; b) không; c) không; vì cả 3 trường hợp không làm thay đổi từ thông.

d) có vì trường hợp này thay đổi diện tích S, làm thay đổi số lượng đường sức từ đi qua.

III.5

Cho sơ đồ máy biến thế như Hình III.5. Phát biểu dưới đây là đúng hay sai?

A. U₁ = 5U₂.                  

B. I₁ = 5I₂.

C. Nếu đặt vào cuộn dây 1 của máy biến áp một hiệu điện thế không đổi U₁ = 9 V thì hiệu điện thế U₂ = 0.

D. Nếu đặt vào một trong hai cuộn dây một hiệu điện thế xoay chiều thì trong lõi sắt của máy biến thế sẽ có dòng điện.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức từ trường

Lời giải chi tiết:

A - S; Vì \(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} \Rightarrow \frac{{{N_1}}}{{5{N_1}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} \Rightarrow {U_2} = 5{U_1};{I_1} = 5{I_2}\)

B - Ð;

C - Đ;

D - S.

III.6

Hình III.6 là sơ đồ cấu tạo của ba loại máy biến áp do một bạn học sinh tự chế. Nhận định dưới đây đúng hay sai?

A. Máy biến thế chữ I không hoạt động.

B. Máy biến thế chữ U không hoạt động.

C. Cả ba máy biến thế đều hoạt động.

D. Máy biến thế chữ O hoạt động hiệu quả hơn máy biến thế chữ I và chữ U.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về máy biến áp

Lời giải chi tiết:

A - S;

B - S;

C - Đ;

D - Ɖ

III.7

Cho dòng điện chạy trong khung dây đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ của từ trường đều như Hình III.7. Độ lớn cảm ứng từ là 0,2 T.

Tính lực từ tác dụng lên khung dây trong mỗi trường hợp biết I = 0,5 A và I₁ = 10 cm và l₂ = 20 cm.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về lực từ

Lời giải chi tiết:

Lực từ tác dụng lên khung dây trong mỗi trường hợp có phương, chiều như Hình III.3G

a) \(F = BI\ell \sin \alpha  = 0,2.0,5.0,1 = 0,01\,N\)

b) F = 0 vì dựa vào hình vẽ thì thấy độ lớn lực tổng hợp bằng 0

III.8

Trên hai ray kim loại cố định, cách nhau d = 5,0 cm có một thanh kim loại có độ dài l = 7,0 cm, khối lượng m = 100 g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang Hình III.8.

Tính gia tốc của thanh kim loại nếu cho dòng điện I = 10 A chạy qua và đặt chúng trong từ trường đều có độ lớn B = 1,5 T.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về lực từ

Lời giải chi tiết:

\(a = \frac{F}{m} = \frac{{BId\sin \alpha }}{m} = \frac{{1,5.10.0,05.\sin 90^\circ }}{{0,1}} = 7,5\,m/{s^2}\)

Chú ý: Dòng điện đi qua thanh có phần độ dài là d, vì phần độ dài đó mới tạo thành mạch kín.