Một proton chuyển động theo một quỹ đạo tròn bán kính 5 cm trong một từ trường đều có độ lớn vectơ cảm ứng từ \(B={{10}^{-2}}\) T.
Vận tốc của proton là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lực lorentz đóng vai trò làm lực hướng tâm:
\(qvB=\frac{m{{v}^{2}}}{r}\to v=\frac{qBr}{m}\)
\(\to v=\frac{1,{{6.10}^{-19}}{{.10}^{-2}}.0,05}{1,{{67.10}^{-27}}}=4,{{79.10}^{5}}\) m/s
Bộ Đề Kiểm Tra Giữa Học Kì II - Vật Lí 12 - Cánh Diều - Đề Số 01 được biên soạn bám sát chương trình học. Các đề thi tập trung vào các chủ đề trọng tâm của từ trường. Tài liệu giúp học sinh ôn tập hiệu quả, nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng giải bài tập và chuẩn bị tốt cho kỳ thi giữa học kỳ II.
Câu hỏi liên quan
Một nam châm chữ U do lâu ngày nên lớp sơn và ký hiệu hai cực đã bị mờ. Để kiểm tra, một học sinh treo một đoạn dây dẫn nhẹ trong khe của nam châm và cho dòng điện có chiều như hình vẽ chạy qua. Khi này, sợi dây dẫn bị chùng xuống. Bạn học sinh kết luận “cực A là cực Nam, cực B là cực Bắc”. Kết luận này đúng hay sai? Vì sao?
Một đoạn dây dẫn dài 20 cm có dòng điện I = 9A chạy qua và khối lượng m = 15g được treo nằm ngang trong một từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec{B}\) thẳng đứng hướng lên. Khi cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 300. Bỏ qua trọng lượng của dây treo và lấy g = 10 m/s2. Cảm ứng từ B có độ lớn gần bằng
Một đoạn dây dẫn mang dòng điện một chiều được đặt trong từ trường đều. Khi góc hợp bởi vector cảm ứng từ với đoạn dây dẫn là α = 90° thì lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn đó có độ lớn bằng 0,4 N. Nếu giảm dần góc \(\text{ }\!\!\alpha\!\!\text{ }\) đến 30° thì độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn đó sẽ
Chọn cụm từ và công thức phù hợp để điền vào chỗ trống.
Cảm ứng từ là một đại lượng …(1)…, đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực. Khi một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài l, mang dòng điện có cường độ I được đặt trong vùng từ trường có cảm ứng từ \(\vec{B}\) hợp với chiều dòng điện một góc α thì độ lớn cảm ứng từ được xác định bởi biểu thức …(2)…
Một đoạn dây thẳng dài \(\ell=0,5 \mathrm{~m}\) đặt trong từ trường đều sao cho dây dẫn hợp với vector cảm ứng từ \(\vec{B}\) một góc \(30^{\circ}\). Biết dòng điện \(\mathrm{I}=10 \mathrm{~A}\) và dây dẫn chịu tác dụng của lực \(\mathrm{F}=4.10^{-2} \mathrm{~N}\). Độ lớn của cảm ứng từ là:
Treo một đoạn dây dẫn có chiều dài \(\ell=10 \mathrm{~cm}\), khối lượng \(\mathrm{m}=30 \mathrm{~g}\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho đoạn dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(\mathrm{B}=1,5 \mathrm{~T}\) và dòng điện chạy qua dây dẫn là \(\mathrm{I}=2 \mathrm{~A}\). Lấy \(\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Bỏ qua lực từ tác dụng lên hai dây mảnh. Khi đoạn dây dẫn nằm cân bằng, góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng có số đo bằng
Một dây dẫn được uốn thành một khung dây có dạng tam giác vuông tại A như hình bên với \(\text{AM }\!\!~\!\!\text{ }=\text{ }\!\!~\!\!\text{ }4\text{ }\!\!~\!\!\text{ cm}\), \(\text{AN }\!\!~\!\!\text{ }=\text{ }\!\!~\!\!\text{ }3\text{ }\!\!~\!\!\text{ cm}\) và có dòng điện với cường độ \(5\text{ }\!\!~\!\!\text{ A}\) chạy qua. Đặt khung dây vào trong từ trường đều có vector cảm ứng từ song song với cạnh AN, có hướng như hình vẽ và có độ lớn độ \(B={{3.10}^{-3}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\). Giữ khung dây cố định. Lực từ tác dụng lên cạnh MN có độ lớn là \(x{{.10}^{-4}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ N}\). Giá trị của \(x\) là bao nhiêu?
Một sợi dây đồng có đường kính tiết diện \({{\text{d}}_{1}}\) = 0,8 mm, chiều dài ℓ = 100 m, điện trở suất của đồng là \(\text{ }\!\!\rho\!\!\text{ }=1,{{68.10}^{-8}}\) W.m. Dây được phủ một lớp sơn cách điện rất mỏng. Người ta dùng sợi dây này để quấn thành một ống dây hình trụ dài L (m), gồm N vòng dây. Biết rằng các vòng dây được quấn khít nhau. Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây khi có dòng điện cường độ I (A) chạy qua được xác định bằng biểu thức \(\text{B}=4\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }{{.10}^{-7}}.\dfrac{\text{N}}{\text{L}}.\text{I}\) (T). Khi đặt vào hai đầu của ống dây một hiệu điện thế 12 V thì độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây bằng
Cho dòng điện có cường độ I di chuyển từ trái qua phải trong một vùng không gian có từ trường đều thay đổi. Gọi F1 là độ lớn lực tác dụng lên dòng điện khi dòng điện vừa đi vào trong vùng từ trường và F2 là độ lớn lực từ tác dụng lên dòng điện khi chuẩn bị ra khỏi vùng có từ trường như hình vẽ. Nhận xét nào về độ lớn hai lực F1 và lực F2 là đúng?
Xét khung dây MNPQ có dòng điện không đổi I chạy qua. Khung dây được đặt sao cho chỉ có một cạnh PQ có chiều dài L nằm hoàn toàn trong từ trường đều giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U với các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây (xem hình bên).
Một ống dây dẫn có chiều dài 50 cm, gồm 2000 vòng dây. Khung dây được đặt trong từ trường đều có đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30o. Cho dòng điện I=5 A chạy trong ống dây. Xét tính đúng/sai của các kết luận sau đây.
Treo một đoạn dây dẫn có chiều dài \(L~=~5~\text{cm}\), khối lượng\(~m~=~5\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B~=~0,5\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\) và dòng điện chạy qua dây dẫn là có cường độ \(I~=~2~\text{A}\), chiều dòng điện như hình bên. Lấy \(g=10~\text{m}/{{\text{s}}^{2}}\).
Dây treo so với phương thẳng đứng lệch một góc
Bốn đoạn dây dẫn \(\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}, \mathrm{d}\) có cùng chiều dài 1 được đặt vuông góc với véctơ cảm ứng từ \(\vec{B}\) trong từ trường đều, mang dòng điện \(I_{1}>I_{2}>\) \(I_{3}>I_{4}\) (hình vẽ bên). Lực từ do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây dẫn nào là nhỏ nhất?
Treo một đoạn thanh dẫn có chiều dài \(l_{1}=10 \mathrm{~cm}\), khối lượng \(m=8 \mathrm{~g}\) bằng hai sợi dây mảnh, nhẹ và có chiều dài \(l_{2}=10 \mathrm{~cm}\) sao cho thanh dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B=0,4 \mathrm{~T}\) và cường độ dòng điện đi qua dây dẫn có độ lớn là \(I=2 \mathrm{~A}\). Lấy \(g=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Ở vị trí cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc lệch \(\alpha\). Bỏ qua ma sát với không khí. Đột ngột tắt từ trường, hỏi vận tốc của vật khi đi qua vị trí thấp nhất là bao nhiêu?
Trong các hình vẽ sau, đoạn dây dẫn MN có dòng điện không đổi cường độ I chạy qua đặt trong một từ trường đều ở các vị trí khác nhau. Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện MN trong hình nào là lớn nhất?
Treo một đoạn dây dẫn có chiều dài \(L~=~5~\text{cm}\), khối lượng\(~m~=~5\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}\) bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn \(B~=~0,5\text{ }\!\!~\!\!\text{ T}\) và dòng điện chạy qua dây dẫn là có cường độ \(I~=~2~\text{A}\), chiều dòng điện như hình bên. Lấy \(g=10~\text{m}/{{\text{s}}^{2}}\).
Lực từ tác dụng vào đoạn dây mang dòng điện có chiều
Một đoạn dây dẫn thẳng đồng chất, tiết diện đều, chiều dài \(l=30\text{ cm}\), khối lượng \(m=10\text{ g}\), đầu trên được treo vào điểm O và đoạn dây có thể quay tự do quanh O, đầu dưới chạm vào thủy ngân đựng trong một cái chậu. Cho dòng điện không đổi có cường độ \(I=8\text{ A}\) chạy qua đoạn dây và đặt toàn bộ hệ thống vào trong một từ trường đều có phương nằm ngang thì thấy khi ở trạng thái cân bằng, đoạn dây bị lệch một góc \(\alpha ={{30}^{0}}\) so với vị trí khi chưa có từ trường như hình bên. Lấy gia tốc trọng trường \(g=9,8\text{ m/}{{\text{s}}^{2}}\). Độ lớn cảm ứng từ của từ trường là bao nhiêu mT (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Một đoạn dây dẫn thẳng, nằm ngang được giữ cố định trong vùng từ trường đều giữa hai cực của một nam châm, sao cho đoạn dây dẫn vuông góc với các đường sức từ. Nam châm này được đặt trên một cái cân như hình bên. Chiều dài phần dây dẫn nằm trong từ trường đều là 4 cm. Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây dẫn, số chỉ của cân là 499,56 g. Khi có dòng điện cường độ 0,28 A chạy trong đoạn dây dẫn, số chỉ của cân là 500,12 g. Lấy \(\text{g}=9,8\) m/s2.
Một dây dẫn thẳng có chiều dài \(3,0 \mathrm{~m}\) mang dòng điện \(6,0 \mathrm{~A}\) được đặt nằm ngang, hướng của dòng điện tạo với hướng bắc một góc \(50^{\circ}\) lệch về phía tây. Tại điểm này, cảm ứng từ của từ trường Trái Đất có độ lớn là \(0,14 \cdot 10^{-4} \mathrm{~T}\) và hướng bắc. Lực tác dụng lên dây có độ lớn là.
Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Cho một "cân dòng điện" như hình vẽ bên. Mục đích là sử dụng lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện để đo cảm ứng từ B của từ trường. Dòng điện qua dây dẫn có cường độ \(2,5 \mathrm{~A}\) và chiều dài đoạn dây \(1=0,12 \mathrm{~m}\), đặt trong từ trường đều của nam châm hình chữ U sao cho dây dẫn vuông góc với véctơ cảm ứng từ. Để khung dây cân bằng, người ta đặt một kẹp giấy có trọng lượng \(\mathrm{P}=0,015 \mathrm{~N}\) ở phía đối diện so với trục quay và cách trục quay khoảng cách \(\mathrm{y}=0,24 \mathrm{~m}\). Biết khoảng cách từ trục quay đến đoạn dây là \(x=0,1 \mathrm{~m}\).