Меню

Модуль силы электрического тока протекающего в рамке

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 11 класс

Контрольная работа по теме Электромагнетизм для учащихся 11 класса с ответами. Контрольная работа состоит из 5 вариантов, в каждом по 8 заданий.

1 вариант

A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. ри­сунок), которая может поворачиваться вокруг вертикаль­ной оси, перпендикулярной плоско­сти чертежа, поднесли постоянный магнит. При этом стрелка

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 1 вариант задание А1

1) повернетcя на 180°
2) повернетcя на 90° по часовой стрелке
3) повернетcя на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении

А2. Участок проводника длиной 10 см находитcя в магнит­ном поле. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, 10 А. При перемещении проводника на 8 см в направлении действия силы Ампера она совершила ра­боту 0,004 Дж. Чему равна индукция магнитного поля? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

1) 0,0005 Тл
2) 0,005 Тл
3) 0,032 Тл
4) 0,05 Тл

А3. Протон р, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет го­ризонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции В магнитного поля, направленного вниз (см. рис.). Куда направлена дейст­вующая на протон сила Лоренца F?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 1 вариант задание А3

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально на нас
4) Горизонтально от нас

А4. За 5 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, увеличился от 3 до 8 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?

1) 0,6 В
2) 1 В
3) 1,6 В
4) 25 В

А5. На рисунке показано изменение силы тока в катушке индуктивности от времени.

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 1 вариант задание А5

Модуль ЭДС самоиндукции принимает равные значения в промежутках времени

1) 0-1 с и 1-3 с
2) 3-4 с и 4-7 с
3) 1-3 с и 4-7 с
4) 0-1 с и 3-4 с

B1. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 30 см друг от друга. На них лежит стержень массой 100 г пер­пендикулярно рельсам. Вся система находится в верти­кальном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. При про­пускании по стержню тока 2 А, он движется с ускорением 2 м/с 2 Найдите коэффициент трения между рельсами и стержнем.

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и кинетической энергией частицы при увеличении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) кинетическая энергия

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Проволочный виток, имеющий площадь 10 см 2 , разре­зан в некоторой точке, и в разрез включён конденсатор ёмкости 10 мкФ. Виток помещён в однородное магнит­ное поле, силовые линии которого перпендикулярны к плоскости витка. Индукция магнитного поля равномер­но убывает за 0,2 с на 0,01 Тл. Определите заряд на конденсаторе.

2 вариант

A1. На проводник, расположенный в однородном магнитном поле под углом 30° к направлению линий магнит­ной индукции, действует сила F. Если увеличить этот угол в 3 раза, то на проводник будет действовать сила, равная

А2. Участок проводника длиной 20 см находится в магнит­ном поле индукцией 25 мТл. Сила Ампера при переме­щении проводника на 8 см в направлении своего дейст­вия совершает работу 0,004 Дж. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Чему равна сила тока, протекающего по проводнику?

1) 0,01 А
2) 0,1 А
3) 10 А
4) 64 А

А3. Протон р, влетевший в зазор между полюсами электро­магнита, имеет горизонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции В магнитного поля, направленного вверх (см. рис.). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 2 вариант задание А3

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально к нам
4) Горизонтально от нас

А4. Проволочная рамка площадью S = 2 м 2 расположена пер­пендикулярно линиям вектора магнитной индукции од­нородного магнитного поля. Величина вектора магнитной индукции равна 0,04 Тл. За время t = 0,01 с магнитное поле равномерно спадает до нуля. Чему равна ЭДС ин­дукции, генерируемая при этом в рамке?

1) 8 В
2) 2 В
3) 0,8 мВ
4) 0 В

А5. На рисунке приведён график изменения силы тока в ка­тушке индуктивности от времени.

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 2 вариант задание А5

Модуль ЭДС самоиндукции принимает наибольшее зна­чение в промежутке времени

1) 0-1 с
2) 1-5 с
3) 5-6 с
4) 6-8 с

В1. С какой скоростью вылетает α-частица из радиоактив­ного ядра, если она, попадая в однородное магнитное поле индукцией В = 2 Тл перпендикулярно его сило­вым линиям, движется по дуге окружности радиусом R = 1 м? (Масса α-частицы 6,7 · 10 -27 кг, её заряд равен 3,2 · 10 -19 Кл).

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом орбиты, периодом обращения и кинетической энергией частицы при уменьшении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) кинетическая энергия

1) увеличитcя
2) уменьшитcя
3) не изменитcя

C1. Частица зарядом q и массой m влетает в область одно­родного магнитного поля с индукцией В. Скорость частицы v направлена перпендикулярно силовым линиям поля и границе области. После прохождения области поля частица вылетает под углом α к первоначальному направлению движения. На каком расстоянии l от точ­ки входа в поле вылетит частица из области, занятой полем?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 2 вариант задание С1

3 вариант

A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. ри­сунок), которая может поворачиваться вокруг верти­кальной оси, перпендикулярной плос­кости чертежа, поднесли постоянный магнит. При этом стрелка

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 3 вариант задание А1

1) повернётся на 180°
2) повернётся на 90° по часовой стрелке
3) повернётся на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении

А2. Участок проводника находится в магнитном поле, ин­дукция которого 40 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, равна 12,5 А. При пере­мещении проводника на 8 см в направлении действия силы Ампера, поле совершает работу 0,004 Дж. Про­водник расположен перпендикулярно линиям магнит­ной индукции. Чему равна длина участка проводника?

1) 10 м
2) 0,1 м
3) 0,064 м
4) 0,001 м

А3. Электрон е — , влетевший в зазор между полюсами элек­тромагнита, имеет горизонтально направленную скорость v, перпендикулярную вектору индукции магнитного поля В (см. рис.). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца F?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 3 вариант задание А3

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально влево
4) Горизонтально вправо

А4. В опыте по исследованию ЭДС электромагнитной ин­дукции квадратная рамка из тонкого провода со сторо­ной квадрата b находится в однородном магнитном по­ле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция поля возрастает за время t по линейному закону от 0 до максимального значения Bmax. Как изменится ЭДС индукции, возникающая в рамке, если b увеличить в 2 раза?

1) Не изменится
2) Увеличится в 2 раза
3) Уменьшится в 2 раза
4) Увеличится в 4 раза

А5. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале времени от 10 до 15 с.

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 3 вариант задание А5

1) 2 мкВ
2) 3 мкВ
3) 5 мкВ
4) 0

В1. Прямой проводник длиной 20 см и массой 50 г подвешен на двух легких нитях в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен горизонтально и перпендикулярно проводнику. Какой силы ток надо про­пустить через проводник, чтобы одна из нитей разорва­лась? Индукция поля 50 мТл. Каждая нить разрывается при нагрузке 0,4 Н.

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и импульсом частицы при увеличении индукции магнитного поля?

Читайте также:  Измерение токов переносными приборами

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) импульс частицы

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Из провода длиной 2 м сделан квадрат, который распо­ложен горизонтально. Какой электрический заряд прой­дёт по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился в линию? Сопротивление провода 0,1 Ом. Вертикальная составляющая магнитного поля Земли 50 мкТл.

4 вариант

A1. Прямолинейный проводник длины l с током I помещён в однородное магнитное поле, направление линий индук­ции которого противоположно направлению тока. Если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля увеличить в 4 раза, то действующая на проводник сила Ампера

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

А2. Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, 5 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Какую работу совершает сила Ампера при перемещении проводника на 80 см в направлении своего действия?

1) 0,004 Дж
2) 0,4 Дж
3) 0,5 Дж
4) 0,625 Дж

А3. Электрон е — , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции В магнитного поля (см. рис.). Куда направлена действующая на него сила Лоренца F?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 4 вариант задание А3

1) К нам из-за плоскости рисунка
2) От нас перпендикулярно плоскости рисунка
3) Горизонтально влево в плоскости рисунка
4) Горизонтально вправо в плоскости рисунка

А4. При движении проводника в однородном магнитном поле в проводнике возникает ЭДС индукции E1. При уменьшении скорости движения проводника в 2 раза ЭДС ин­дукции E2 будет равна

А5. На железный сердечник надеты две катушки. К первой подключён амперметр, ток во второй меняется согласно приведённому графику. В какие промежутки времени амперметр покажет наличие тока в первой катушке?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 4 вариант задание А5

1) 0-1 с и 2-4 с
2) 0-1 с и 4-7 с
3) 1-2 с и 4-7 с
4) 1-2 с и 3-4 с

B1. Электрон, обладающий зарядом е = 1,6 · 10 -19 Кл, дви­жется в однородном магнитном поле индукцией В по круговой орбите радиусом R = 6 · 10 -4 м. Значение импульса частицы равно р = 4,8 · 10 -24 кг· м/с. Чему равна индукция В магнитного поля?

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле индукцией В по окружности ра­диуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и импульсом частицы при уменьшении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) импульс частицы

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Из точечного источника вылетают α-частицы массой m и зарядом q и движутся в однородном магнитном поле с индукцией В, силовые линии которого перпендикулярны плоскости рисунка. На расстоянии L от источника нахо­дится мишень радиуса r. При каких значениях скорости α-частицы попадут на поверхность мишени?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 4 вариант задание С1

5 вариант

A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнён, см. рис.), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости чертежа, поднесли постоянный магнит. При этом стрелка

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 5 вариант задание А1

1) повернётся на 180°
2) повернётся на 90° по часовой стрелке
3) повернётся на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении

А2. Участок проводника длиной 5 см находится в магнит­ном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, равна 20 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной ин­дукции. Какое перемещение совершает проводник в на­правлении действия силы Ампера, если работа этой си­лы 0,004 Дж?

1) 0,0008 м
2) 0,08 м
3) 0,8 м
4) 8 м

А3. Электрон е — , влетевший в зазор между полюсами элек­тромагнита, имеет горизонтально направленную скорость v, перпендикулярную вектору индукции магнитного поля В (см. рис.). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца F?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 5 вариант задание А3

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально влево
4) Горизонтально вправо

А4. При движении проводника в однородном магнитном поле в проводнике возникает ЭДС индукции E1 При увеличении скорости движения проводника в 2 раза ЭДС ин­дукции E2 будет равна

А5. На рисунке показано изменение силы тока в катушке индуктивности от времени.

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 5 вариант задание А5

Модуль ЭДС самоиндукции принимает наибольшее значение в промежутках времени

1) 0-1 с и 2-3 с
2) 1-2 и 2-3 с
3) 0-1 с и 3-4 с
4) 2-3 с и 3-4 с

В1. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 40 см друг от друга. На них лежит стержень перпендикулярно рельсам. Какой должна быть индукция магнитного поля В для того, чтобы стержень начал двигаться, если по не­му пропустить ток силой 50 А? Коэффициент трения о рельсы стержня 0,2. Масса стержня 500 г.

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле индукцией В по окружности ра­диуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и импульсом частицы при уменьшении заряда частицы?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) импульс частицы

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Положительно заряженная частица попадает в однород­ное магнитное поле. Скорость частицы перпендикуляр­на направлению вектора магнитной индукции поля. Об­ласть поля имеет ширину l. При какой минимальной скорости частица преодолеет область, занятую магнит­ным полем?

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 5 вариант задание С1

Ответы на контрольную работу по теме Электромагнетизм 11 класс
1 вариант
А1-1
А2-4
А3-4
А4-2
А5-4
В1-0,1
В2-223
С1. 5 · 10 -10 Кл
2 вариант
А1-3
А2-3
А3-3
А4-1
А5-3
В1. 9,55 · 10 7 м/с
В2-113
С1. l=((mv)/(qB))(1-cosα)
3 вариант
А1-2
А2-2
А3-2
А4-4
А5-4
В1. 30 A
В2-221
С1. 125 мкКл
4 вариант
А1-2
А2-1
А3-2
А4-3
А5-3
В1. 0,05 Тл
В2-112
С1. v≤(qB(r 2 +L 2 ))/(2rm)
5 вариант
А1-4
А2-2
А3-1
А4-1
А5-3
В1. 0,05 Тл
В2-112
С1. v>(lqB)/m

Источник

ЭДС индукции и самоиндукции. Закон Фарадея

Тяжёлая квадратная проволочная рамка с длиной стороны 10 см и сопротивлением 2 Ом свободно висит на горизонтальной оси, проходящей через одну из сторон рамки. В пространстве вокруг рамки создано однородное магнитное поле с индукцией 0,08 Тл, линии которого направлены горизонтально и перпендикулярны оси подвеса рамки. Рамку выводят из положения равновесия, отклонив её на угол \(30^<\circ>\) от вертикали. Какой заряд протекает через рамку в процессе её поворота из начального положения в конечное? Ответ выразите в мкКл, округлив до целого числа.

ЭДС индукции: \[\xi_i=-\frac<\Delta \text<Ф>><\Delta t>\quad (1)\] где \(\Delta \text< Ф>\) – изменение потока вектора магнитной индукции, \(\Delta t\) – время.
По закону Ома: \[\xi_i=IR,\] \(I\) – сила тока, \(R\) – сопротивление, а сила тока равна \(I=\frac<\Delta q><\Delta t>\) заменив силу тока по предыдущей формуле получим \[\xi_i=\frac<\Delta q><\Delta t>R\quad (2)\] Приравняв (1) и (2) получим \[\frac<\Delta q><\Delta t>R=-\frac<\Delta \text<Ф>><\Delta t>\] Выразим отсюда изменение заряда, с учетом \(\text< Ф>=BS\cos\alpha\) , где \(B\) – индукция, \(S\) – площадь контура \[\Delta q=\Big|\frac<\Delta \text<Ф>>\Big|=\Big|\frac\Big|=\frac<0,08\text< Тл>\cdot0,1^2\text< м$^2$>-0,08\text< Тл>\cdot0,1^2\text< м$^2$>\cdot\frac<\sqrt<3>><2>><2\text< Ом>>=54 \text< мкКл>\]

Проводящая рамка площадью 5 см \(^2\) может вращаться в однородном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл. Сначала рамка располагается относительно линий индукции магнитного поля так, как показано на рисунке (вектор задаёт перпендикуляр к плоскости рамки). В момент времени t = 0 рамку начинают равномерно вращать с периодом 0,4 с. Через какое время после начала вращения магнитный поток, пронизывающий рамку, в третий раз станет наибольшим по модулю?

Читайте также:  Форма тока для зарядки аккумулятора

Магнитный поток вектора \(\vec\) \[\text< Ф>=BScos\alpha,\] где \(B\) – модуль вектора магнитной индукции, \(S\) – площадь рамки, \(\alpha\) – угол между нормальнью к поверхности и вектором \(\vec\) . Изначально магнитный поток равен 0. Через \(t_1=T/4\) рамка повернется на \(90^<\circ>\) и магнитный поток в первый раз станет максимальным. Второй раз это произойдет через поворот еще на \(180^<\circ>\) , третий еще через \(180^<\circ>\) . То есть рамка повернется на \(450^<\circ>\) , следовательно пройдет времени: \[t=T+\frac<4>=0,5 \text< c>\]

Неподвижный контур площадью 0,03 м \(^2\) находится в однородном равномерно изменяющемся магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Найдите скорость изменения магнитной индукции (в Тл/с), если при этом возникает ЭДС индукции 0,9 В.

Закон Фарадея: \[\xi_i=-\frac<\Delta \text<Ф>><\Delta t>\] \(\Delta \text< Ф>\) – изменение магнитного потока, \(\Delta t\) – время. Изменение магнитного потока находится по формуле: \[\Delta \text< Ф>=S\Delta B,\] где \(S\) – площадь контура, \(\Delta B\) – изменение вектора магнитного потока. Подставив формулу изменения магнитного потока в закон Фарадея, получим \[\xi=\frac<\Delta t>\] Отсюда скорость изменения магнитного потока \[\frac<\Delta B><\Delta t>=\frac<\xi>=\frac<0,9\text< В>><0,03\text< м$^2$>>=30 \text< Тл/с>\]

Плоский замкнутый контур площадью 10 см \(^2\) деформируется в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл, оставаясь перпендикулярным линиям индукции. За 2 с площадь контура равномерно уменьшается до 2 см \(^2\) . Определите среднюю силу тока (в мкА) в контуре за этот промежуток времени, если сопротивление контура 1 Ом.

ЭДС индукции: \[\xi_i=-\frac<\Delta \text<Ф>><\Delta t>=-\frac<\Delta t>,\] где \(\Delta \text< Ф>\) – изменение магнитного потока, \(\Delta t\) – время, \(B\) – модуль вектора магнитной индукции, \(\Delta S\) – изменение площади. Закон Ома: \[I=\frac<\xi>=\frac<\Delta S B>=\frac<(S_1-S_2)\cdot B>=\frac<(10-2)\cdot10^<-4>\text< м$^2$>\cdot0,01\text< Тл>><1\text< Ом>\cdot2\text< с>>=4 \text<мкА>\] ( \(R\) – сопротивление)

Квадрат из проволоки сопротивлением 5 Ом поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции, затем, не вынимая проволоку из поля и не меняя ее ориентации, деформировали ее в прямоугольник с отношением сторон 1:3. При этом по контуру прошел заряд 4 мкКл. Какова длина (в см) проволоки?

ЭДС индукции: \[\xi_i=-\frac<\Delta \text<Ф>><\Delta t>=\dfrac<\Delta S B><\Delta t>,\quad(1)\] где \(\Delta \text< Ф>\) – изменение магнитного потока, \(\Delta t\) – время, \(B\) – модуль вектора магнитной индукции, \(\Delta S\) – изменение площади.
По закону Ома: \[\xi_i=IR=\frac<\Delta q><\Delta t>R\] где \(I\) – сила тока, \(R\) – сопротивление, \(\Delta q\) – заряд, протекший за время \(\Delta t\) . Приравняем (1) и (2) \[\frac<\Delta q><\Delta t>R=-\frac<\Delta \text<Ф>><\Delta t>\quad (2)\] \[\Delta q=\Big|\frac<\Delta \text<Ф>>\Big|=\Big|\frac\Big|\] \[S_1=a^2\] Перимерт проволоки: \(P=4a=x+3x+x+3x=8x\) \[x=0,5a\] Стороны прямоугольника \(0,5a\) и \(1,5a\) \[S_2=\frac<3a^2><4>\] \[S_1-S_2=\frac\] \[a^2-0,75a^2=\frac\] \[a=\sqrt<\frac<4R\Delta q>>=\sqrt<\frac<4\cdot5\cdot4\cdot10^<-6>><0,2>>=2\text< см>\] Длина проволоки \(l=8\) см

Источник

Контрольная работа по форме ЕГЭ по теме «Электромагнитная индукция»

Контрольная работа № 3

Элеткромагнитная индукция

hello_html_m7230ec69.png

На рисунке приведён график зависимости силы тока в катушке индуктивности от времени. Индуктивность катушки равна 20 мГн. Чему равен максимальный модуль ЭДС самоиндукции? (Ответ выразите в мВ.)

В однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл находится плоский контур в виде кольца радиусом 8 см, изготовленный из тонкой проволоки. Сначала контур располагается так, что линии индукции магнитного поля перпендикулярны плоскости кольца. Затем кольцо поворачивают вокруг его диаметра на угол 135°. Найдите модуль изменения потока вектора магнитной индукции через кольцо при таком повороте. Ответ выразите в мкВб и округлите до целого числа.

По П-образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящая перемычка (см. рисунок). На графике приведена зависимость ЭДС индукции, возникающей в перемычке при ее движении в магнитном поле. Пренебрегая сопротивлением проводника, выберите два верных утверждения о результатах этого опыта. Известно, что модуль индукции магнитного поля равен В = 0,4 Тл, длина проводника l = 0,1 м.

hello_html_31261117.png

1) Проводник все время двигался с одинаковой скоростью.

2) Через 2 с проводник остановился.

3) В момент времени 4 с скорость проводника была равна 10 м/с.

4) Первые 2 с сила тока в проводнике увеличивалась.

5) Через 2 с проводник начал двигаться в противоположную сторону.

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (см. рисунок). hello_html_m346636e5.png

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.

1) Магнитный поток, пронизывающий катушку № 2, увеличивается.

2) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, в центре этой катушки направлен от наблюдателя.

3) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, всюду увеличивается.

4) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

5) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.

Северный полюс магнита вводят в алюминиевое кольцо. Как изменяется поток магнитной индукции внешнего магнитного поля, пронизывающее кольцо, при введении магнита в кольцо и выведении магнита из кольца? Как изменяется величина индукционного тока в кольце при увеличении скорости введения магнита? hello_html_m311346f.png

К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Поток магнитной индукции при введении магнита в кольцо

Б) Поток магнитной индукции при выведении магнита из кольца

В) Индукционный ток в кольце

Проволочная рамка сопротивлением R и площадью S находится в однородном постоянном магнитном поле hello_html_m1c2e248e.pngлинии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. В момент времени t = 0 рамка начинает вращаться с частотой n оборотов в секунду вокруг оси, лежащей в плоскости рамки. Установите для момента времени t > 0 соответствие между физическими величинами и выражающими их формулами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) поток вектора магнитной индукции через плоскость рамки

Б) модуль силы электрического тока, протекающего в рамке

1) hello_html_m7683c950.png

2) hello_html_75abe999.png

3) hello_html_4bea299b.png

4) hello_html_533ffe85.png

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буква

Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м 2 , ограниченная проводящим контуром, имеющим сопротивление 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось О z медленно и равномерно возрастает от некоторого начального значения B 1 z до конечного значения B 2 z = 4,7 Тл. За это время по контуру протекает заряд Δ q = 0,08 Кл. Найдите B 1 z .

Плоская рамка из провода сопротивлением 5 Ом находится в однородном магнитном поле. Проекция магнитной индукции поля на ось Ox , перпендикулярную плоскости рамки, меняется от hello_html_m21aaacbf.pngдо hello_html_m294c3555.pngЗа время изменения поля по рамке протекает заряд 1,6 Кл. Определите площадь рамки.

Контрольная работа № 3

Элеткромагнитная индукция

На рисунке приведён график зависимости модуля индукции B магнитного поля от времени t . В это поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещён проводящий прямоугольный контур сопротивлением R = 0,2 Ом. Длина прямоугольника равна 4 см, а ширина — 2,5 см. Найдите величину индукционного тока, протекающего по этому контуру в интервале времени от 1 с до 2 с. Ответ выразите в мА. hello_html_f6ce11e.png

Читайте также:  Параметры линий связи постоянного током

Проводящая рамка площадью 5 см 2 может вращаться в однородном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл. Сначала рамка располагается относительно линий индукции магнитного поля так, как показано на рисунке (вектор hello_html_753d3a10.pngзадаёт перпендикуляр к плоскости рамки). В момент времени t = 0 рамку начинают равномерно вращать с периодом 0,4 с. Через какое время после начала вращения магнитный поток, пронизывающий рамку, в третий раз станет наибольшим по модулю? hello_html_m227724cf.png

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите два верных утверждения. Индуктивностью катушек пренебречь.

hello_html_1e5c49be.png

1) В промежутке между 1 с и 2 с ЭДС индукции в левой катушке равна 0.

2) В промежутках 0−1 с и 3−5 с направления тока в левой катушке были одинаковы.

3) В промежутке между 1 с и 2 с индукция магнитного поля в сердечнике была равна 0.

4) Сила тока через амперметр была отлична от 0 только в промежутках 0−1 с и 3−5 с.

5) Сила тока в левой катушке в промежутке 0−1 с была больше, чем в промежутке 2−3 с.

На длинный цилиндрический картонный каркас намотали много витков медной изолированной проволоки, после чего концы этой проволоки замкнули накоротко. К торцу получившейся катушки подносят постоянный магнит, приближая его южный полюс к катушке. Что будет происходить в результате этого? Выберите два верных утверждения.

1) На катушку будет действовать сила, отталкивающая её от магнита.

2) На катушку будет действовать сила, притягивающая её к магниту.

3) На катушку не будет действовать сила со стороны магнита.

4) Магнитный поток через сечение катушки не будет изменяться.

5) В катушке будет выделяться теплота, согласно закону Джоуля–Ленца.

Проволочное кольцо находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости кольца. Модуль индукции магнитного поля увеличивают с постоянной скоростью. Затем кольцо заменяют на другое, вдвое меньшей площади, сохраняя прежнее расположение кольца относительно линий индукции. При этом скорость изменения модуля индукции магнитного поля увеличивают в 4 раза. Как в результате этого изменятся следующие физические величины: магнитный поток через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции и ЭДС индукции, возникающая в кольце.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Магнитный поток через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции

ЭДС индукции, возникающая

Проволочная рамка сопротивлением R и площадью S находится в однородном постоянном магнитном поле hello_html_m1c2e248e.pngлинии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. В момент времени t = 0 рамка начинает вращаться с частотой n оборотов в секунду вокруг оси, лежащей в плоскости рамки. Установите для момента времени t > 0 соответствие между физическими величинами и выражающими их формулами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) поток вектора магнитной индукции через плоскость рамки

Б) модуль ЭДС индукции, возникающей в рамке

1) hello_html_303b2987.png

2) hello_html_5dd769d9.png

3) hello_html_m7683c950.png

4) hello_html_m335c76df.png

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам

Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Скорость проводника горизонтальна и перпендикулярна проводнику (см. рисунок). При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника? hello_html_m7a01917b.png

Плоская горизонтальная фигура площадью hello_html_m3338c533.pngограниченная проводящим контуром с сопротивлением 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Пока проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось Оz медленно и равномерно возрастает от hello_html_75fe5027.pngдо некоторого конечного значения hello_html_m3a9c4541.pngпо контуру протекает заряд 0,008 Кл. Найдите hello_html_m54047e64.png

Источник



Физика

Рамка с током (рис. 9.16) обладает магнитным моментом .Рис. 9.16

Модуль магнитного момента контура с током равен произведению силы тока в контуре на площадь, ограниченную этим контуром, —

где I — сила тока в контуре; S — площадь, ограниченная этим контуром.

Направление вектора магнитного момента P → m связано с направлением тока правилом правого винта : поступательное движение правого винта совпадает с направлением магнитного момента при вращении рукоятки винта по направлению тока в контуре.

В Международной системе единиц магнитный момент контура с током измеряется в амперах, умноженных на квадратные метры (1 А ⋅ м 2 ).

Магнитное поле оказывает ориентирующее действие на помещенную в него рамку с током, т.е. в магнитном поле на рамку с током действует механический вращающий момент .

Величина механического вращающего момента , действующего на рамку с током, помещенную в магнитное поле, равна произведению

где P m — модуль магнитного момента рамки с током, P m = IS ; I — сила тока в рамке; S — площадь рамки; B — модуль вектора магнитной индукции поля; α — угол между векторами P → m и B → .

Направление механического вращающего момента M → определяется правилом правого винта.

В Международной системе единиц механический вращающий момент, действующий на контур с током в магнитном поле, измеряется в ньютонах, умноженных на метр, или в джоулях (1 Н ⋅ м = 1 Дж).

Величина механического вращающего момента зависит от взаимной ориентации рамки и поля, т.е. от взаимного расположения в пространстве векторов P → m и B → :

  • если плоскость рамки перпендикулярна полю, т.е. векторы магнитной индукции и магнитного момента взаимно параллельны ( P → m || B → ), то механический вращающий момент на рамку с током не действует :
  • если плоскость рамки параллельна полю, т.е. векторы магнитной индукции и магнитного момента взаимно-перпендикулярны ( P → m ⊥ B → ), то механический вращающий момент, действующий на рамку с током, имеет максимальное значение :

где B — модуль вектора магнитной индукции поля; I — сила тока в рамке; S — площадь рамки.

Равновесие рамки с током в магнитном поле имеет место в том случае, когда плоскость рамки перпендикулярна полю, т.е. векторы магнитной индукции и магнитного момента параллельны ( P → m | | B → ). В этом случае механический вращающий момент на рамку с током не действует: M = 0.

Равновесие рамки с током в магнитном поле является:

  • устойчивым , если угол α между векторами магнитной индукции поля B → и магнитного момента рамки P → m равен нулю (рис. 9.17): α = 0;Рис. 9.17
  • неустойчивым , если угол α между векторами магнитной индукции поля B → и магнитного момента рамки P → m равен 180° (рис. 9.18): α = 180°.Рис. 9.18

Пример 9. Замкнутый проводящий контур имеет форму квадрата. По контуру протекает электрический ток. Контур растягивают таким образом, что сторона квадрата увеличивается в 1,50 раза, а сила тока в нем остается неизменной. Во сколько раз возрастает при этом числовое значение магнитного момента контура?

Решение. Величина магнитного момента контура с током определяется произведением силы тока и площади, ограниченной этим контуром:

  • в первом случае (до деформации контура)

где I — сила тока в контуре; S 1 — площадь квадрата, ограниченная контуром, до растяжения, S 1 = a 2 ; a — сторона квадрата до деформации контура;

  • во втором случае (после деформации контура)

где S 2 — площадь, ограниченная контуром, после растяжения, S 2 = b 2 ; b — сторона квадрата после деформации контура.

Искомой величиной является отношение

P 2 P 1 = I S 2 I S 1 = S 2 S 1 = b 2 a 2 = ( b a ) 2 .

По условию задачи

следовательно, записанное отношение составляет

P 2 P 1 = ( 1,5 a a ) 2 = 2,25 .

Величина магнитного момента контура с током при заданной деформации возрастет в 2,25 раза.

Источник