Сила Ампера

Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током.

F_А=IBLsinα α (B^I)

Движение заряженных частиц в магнитном поле.

F=qBVsinα

Правило левой руки.

Закон электромагнитной индукции.

Направление индукционного тока (закон Ленца).

· Индукционный ток имеет всегда такое направление, что его магнитное поле Bi препятствует любым изменениям внешнего магнитного потока B, вызывающим индукционный ток.

· Направление индукционного тока определяют по правилу «буравчика»-вектор индукции В_i направлен в ту сторону, куда перемещается буравчик при вращении его по направлению индукционного тока в контуре.

Самоиндукция.

1. Замыкание цепи Е_ист Е i

2. Размыкание цепи Е_ист Е i

L-индуктивность катушки (Гн)

Э.Д.С. индукции в движущихся проводниках.

· Направление индукционного тока определяется по правилу левой руки – четыре пальца по скорости, вертикальная составляющая вектора магнитной индукции входит в ладонь, отставленный большой палец покажет направление индукционного тока.

Магнитное поле.

Линии магнитного поля. Сила Ампера.

1. По двум прямолинейным параллельным про­водникам текут в одном направлении равные по величине токи. Вектор индукции магнитного поля, созданного этими токами, в точке О, рав­ноудаленной от каждого проводника, имеет направление

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5) 5

2. Магнитное поле создано двумя параллельными проводниками с токами, направленными как показано на рисунке (перпендикулярно чертежу, «от нас» и «на нас»), причем I₁=I₂. Как направлен результирующий вектор магнитной индукции в точке А?

1)Вверх. 2)Вниз. 3)Вправо. 4)Влево.

3. Могут ли силовые линии магнитного поля пересекаться друг с другом?

1)могут, если поле создано прямым проводником с током в вакууме

2)могут, если поле создано круговым током

3)могут, если поле создано постоянным магнитом

4)могут, если магнитное поле не постоянно со временем

5)не могут ни при каких условиях.

4. На сколько отличаются наибольшее и наименьшее значения модуля силы, действующей на прямой провод длиной 20 см с током 10 А, при различных положениях проводя в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл?

1) 200Н 2) 2Н 3)1Н 4)20Н 5) 10Н

5. Прямой проводник с током помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции (смотри рисунок). Как направлена сила Ампера, действующая на проводник, если потенциал точки А больше потенциала точки С?

1) вверх 2) вправо 3) вниз4) влево 5) по направлению вектора

6. Прямолинейный проводник, по которому течет постоянный ток, находится в однородном магнитном поле и расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Если этот проводник повернуть так, чтобы он располагался под углом 30° к линиям магнитной индукции, то сила Ампера, действующая на него,

1) уменьшится в 4 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) останется неизменной 4) увеличится в 2 раза 5) увеличится в 4 раза

7. В однородном магнитном поле с индукцией В расположен стержень из металла с удельной электропроводностью σ и плотностью ρ, подключенный к источнику тока с э.д.с. ε. Какова максимальная длина стержня l, необходимая для того, чтобы сила тяжести могла быть уравновешена силой Ампера? (Внутренним сопротивлением источника пренебречь).

8. Прямой проводник сечением S=1мм², расположенный вертикально и перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, при пропускании по нему тока I=3А приобрел ускорение а=4м/с². Плотность материала проводника ρ=2700 кг/м³. Какова индукция магнитного поля? (Влияние силы тяжести не учитывать). (…мТл).

9. Металлический стержень лежит перпендикулярно горизонтальным рельсам, расстояние между которыми 50см. Какой должна быть индукция вертикального магнитного поля, чтобы стержень начал двигаться, если по нему пропустить ток 40 А? Коэффициент трения стержня о рельсы 0,5. Масса стержня 1 кг.

1) 0,25Тл 2)0,4 Тл 3)0,04 Тл 4)0,16 Тл 5) 0,5 Тл

10. В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл подвешен на двух тонких проволочках горизонтальный проводник массой 30 г и длиной 50см. Если по проводнику пропускают ток силой 1,2 А, проволочки отклоняются от вертикали на угол …(в градусах).

Магнитный поток.

11. Линии индукции однородного магнитного поля с индукцией 4 Тл пронизывают рамку под углом 30⁰ к ее плоскости, создавая магнитный поток, равный 1 Вб. Чему равна площадь рамки?

1) 0,5м² 2) 1,0м² 3) 1,5м² 4) 2,0м² 5) 4,0м²

12. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл расположен плоский контур, охватывающий площадь 0,5 м². Чему равен магнитный поток через ограниченную контуром поверхность, если момент сил, действующий на контур при протекании в нем тока, имеет максимально возможное значение?

1) 5Вб 2) 1Вб 3) 0,5Вб 4) 0,05Вб 5) 0 Вб

13. Если прямоугольную рамку площадью S, расположенную в однородном поле с индукцией так, что ее плоскость перпендикулярна полю (рис. а), повернуть на 180° (рис. б), то изменение магнитного потока через рамку при таком повороте будет равно

1) 2 BS 2) -2 BS 3) BS 4) - BS

Движение заряженных частиц в магнитном поле.

14. Заряженная частица влетает со скоростью v в область пространства, где имеется однородное электрическое поле с напряженностью Е и однородное магнитное поле с индукцией В. Как должны быть направлены векторы , и , чтобы скорость частицы в этом пространстве осталась постоянной по величине и направлению?

15. В двух скрещенных под прямым углом однородных электрическом и магнитном полях в направлении, перпендикулярном векторам и , движется частица, несущая заряд q. Чтобы движение частицы было равномерным и прямолинейным, модуль ее скорости должен быть равным

такое движение невозможно

16. Если заряженная частица, заряд которойq, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R, то модуль импульса частицы равен

17. Если два протона движутся в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной линиям индукции магнитного поля, по окружностям радиусов R₁ и R₂, то отношение их кинетических энергий К₁/К₂ равно

5)1

18. Если два электрона, имеющие скорости V₁ и V₂, движутся по окружностям в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, то отношение их периодов обращения T₁ / Т₂ равно

1)1 2) 3) 4) 5)

19. Если электрон массой m₁, и протон массой m₂, имея кинетические энергии К₁ и К₂ соответственно, движутся по окружностям в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной вектору индукции магнитного поля, то отношение их частот вращения n₁/n₂ равно

20. Как изменится период обращения заряженной частицы в циклотроне при увеличении её скорости в 8 раз? Рассмотрите нерелятивистский случай (v<<с).

1) не изменится 2) увеличится в 2 раза 3) увеличится в 4раза

4) увеличится в 8 раз 5) увеличится в 16 раз

21. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 100 В, влетает в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны направлению его движения. Индукция магнитного поля В= 2•10^-3 Тл. Радиус окружности, по которой движется электрон, равен

1) 0,5•10^-2м 2) 1,0•10^-2м 3) 1,7•10^-3м 4) 3,4•10^-2м 5) 5,0м

22. Описать движение электрона в вакууме в параллельном электрическом и магнитном полях. Начальная скорость электрона направлена под некоторым углом к направлению полей.

1) по окружности

2) прямолинейно ускоренно

3) по винтовой линии с увеличивающимся шагом винта

4) по винтовой линии с уменьшающимся шагом винта

5) прямолинейно замедленно

23. Частица массы m и заряда q влетает со скоростью V в однородное магнитное поле с индукцией B под углом b к направлению линий магнитной индукции. Шаг винтовой линии, по которой будет двигаться частица, равен

1) 2) 3)

4) 5)

24. Протон влетает в однородное магнитное поле индукцией 4 мТл со скоростью 5*10⁵ м/с перпендикулярно вектору. Какую работу совершает поле над протоном за один полный оборот по окружности?

1) 200 Дж 2) 20 Дж 3) 2p*20 Дж 4) 0 Дж 5) 2p*200 Дж

Явление электромагнитной индукции.

25. Проводник, согнутый в виде кольца, помещён в однородное магнитное поле, как показано на рисунке. Индукция поля возрастает со временем. При этом индукционный ток в проводнике имеет направление

1) по часовой стрелке 2) против часовой стрелки 3) ток в кольце не возникает 4) направление тока зависит от сопротивления проводника 5) вопрос не имеет смысла

26. Внутри прямоугольной медной рамки ABCD расположен полосовой магнит. Определите направление индукционного тока в рамке при повороте магнита по ходу часовой стрелки (вид сверху) на 90^о вокруг оси КМ, лежащей в плоскости рамки и проходящей через середину магнита.

1)ABCD 2)DCBA 3)ток отсутствует

4)ток половину времени течет в одну сторону, а половину – в другую

27. Индукция магнитного поля меняется в зависимости от времени так, как показано на графике. Линии индукции этого магнитного поля перпендикулярны плоскости проволочного кольца площадью 100 см². Чему равно максимальное значение Э.Д.С. индуцируемой в кольце? 1)1,0В 2)20,0мВ 3)2,0В 4)1,0мВ 5)0,7 мВ.

28. Катушка в виде соленоида сечением 10 см² помещена в однородное магнитное поле, индукция которого изменяется со временем, как показано на графике. Линии индукции параллельны оси катушки. Сколько витков имеет катушка, если в момент времени t=3с в ней действовала Э.Д.С. индукции, равная 0,01 В? 1)20 2)50 3)100 4)200 5)150

29. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей 100 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение промежутка времени, равного 0,1 с в катушке протекает индукционный ток 0,2 А? Сопротивление замкнутой цепи, включающей катушку и амперметр,равно50Ом. 1)0,01Вб 2)0,1Вб 3)1Вб 4)10Вб 5)100Вб

30. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл расположен виток, площадь которого 0,1м², а сопротивление 2 Ом, таким образом, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальванометр при повороте витка, равен 7,5×10^-3Кл. Виток повернули на угол…(в градусах).

31. На графике изображена зависимость магнитного потока, пронизывающего катушку, от времени. Какой из грфиков зависимости ЭДС индукции от времени правильный?

32. В некоторой области пространства создано однородное магнитное поле. Две проволочные рамки движутся через границу этой области с одинаковыми скоростями, направленными вдоль плоскостей рамок и перпендикулярно вектору магнитной индукции. Стороны рамок находятся в соотношении .

Отношение ε₁: ε₁₁, индуцируемых в рамках равно

1)1:1 2)1:2 3)2:1 4)1:4

33. Если сила тока в катушке индуктивностью 0,4 Гн изменяется со вре­менем, как показано на графике, то макси­мальное значение Э.Д.С. самоиндукции в катушке равно... (в В).

34. Если магнитный поток через проводящий контур увеличивается на 0,02 Вб в результате изменения тока в контуре с 4 А до 8 А, то индуктивность контура равна... (в мГн).

35. Энергия магнитного поля соленоида индуктивностью 0,5Гн при силе тока в соленоиде 4 А равна... (в Дж).

36. Если при протекании по виткам соленоида тока силой 10 А через него проходит магнитный поток в 100 мВб, то индуктивность соленоида равна... (в мГн).

37. Прямолинейный проводник длиной 10 см перемещают в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Проводник, вектор его скорости и вектор индукции поля взаимно перпендикулярны. С каким ускорением (в м/с² ) нужно перемещать проводник, чтобы разность потенциалов на его концах U возрастала, как показано на рисунке. 1)10 2)15 3)20 4)25 5)30

38. Определить разность потенциалов на концах прямого проводника, движущегося в магнитном поле перпендикулярно силовым линиям. Длина проводника 1,2 м индукция поля 0,8 Тл, скорость 12,5м/с. 1)6В 2)12В 3)18В 4)3В 5)0В

39. Прямолинейный проводник свободно падает в горизонтальном магнитном поле перпендикулярно силовым линиям. В какую сторону направлен индукционный ток в проводнике? 1)от А к В 2)от В к А 3)ток не возникает 4) ток возникает, если проводник замкнутый 5) вопрос не имеет смысла

40. В магнитном поле, индукция которого равна В, вращается стержень длиной L с постоянной угловой скоростью ω. Ось вращения перпендикулярна стержню, проходит через его конец О и параллельна линиям индукции магнитного поля. Э.Д.С. индукции, возникающая в стержне, равна 1)BLw 2) BLw/2 3) BL²w 4) BL²w/4 5) BL²w/2

Ответы к задачам по теме «Магнитное поле».
	3,6

Дата добавления: 2015-07-02