Металлический стержень движется со скоростью в однородном

Обновлено: 28.09.2024

Задания Д15 № 7290

П-образный проводящий контур расположен горизонтально в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (см. рис., вид сверху).

Контур замкнут медной перемычкой, которую можно перемещать по проводам без трения. Перемычку начинают перемещать с постоянной скоростью в направлении, указанном на рисунке. Какой цифрой обозначено правильное направление силы Ампера, действующей на перемычку?

На данном рисунке мы наблюдаем явление возникновения электромагнитной индукции или другими словами возникновение электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Индукционный ток при этом имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток. А значит, сила Ампера направлена против скорости.

Правильный ответ указан под номером 3.

Задания Д15 № 12862

Проводящий стержень равномерно перемещают по горизонтальным рельсам в однородном магнитном поле с индукцией линии которого направлены вертикально, снизу вверх (см. рис.). Наблюдатель смотрит на рельсы и стержень сверху, резистор сопротивлением R1 находится слева от наблюдателя. Точка A лежит в плоскости рельсов.

Определите, как направлен относительно наблюдателя (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор индукции магнитного поля, создаваемого в точке A вихревым током, который индуцируется в левой части контура. Ответ запишите словом (словами).

Решение (см. также Правило ниже).

При движении рамки увеличиваются площадь и магнитный поток левой части контура. По правилу Ленца в ней возникнет индукционный ток, вихревое поле которого будет препятствовать увеличению потока, т. е. будет направлено вниз в точке А. Относительно смотрящего сверху наблюдателя вектор направлен от наблюдателя.

Ответ: от наблюдателя.

Задания Д15 № 25851

Проводящий стержень равномерно перемещают по горизонтальным рельсам в однородном магнитном поле с индукцией линии которого направлены вертикально, снизу вверх (см. рис.). Наблюдатель смотрит на рельсы и стержень сверху, резистор сопротивлением R2 находится справа от наблюдателя. Точка A лежит в плоскости рельсов.

Определите, как направлен относительно наблюдателя (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор индукции магнитного поля, создаваемого в точке A вихревым током, который индуцируется в правой части контура. Ответ запишите словом (словами).

При движении рамки уменьшается площадь и магнитный поток правой части контура. По правилу Ленца в ней возникнет индукционный ток, вихревое поле которого будет препятствовать уменьшению потока, т. е. будет направлено вверх в точке А. Относительно смотрящего сверху наблюдателя вектор направлен к наблюдателю.

Ответ: к наблюдателю.

Аналоги к заданию № 12862: 12906 25851 Все

Задания Д15 № 25880

Проводящий стержень равномерно перемещают по горизонтальным рельсам в однородном магнитном поле с индукцией линии которого направлены вертикально, снизу вверх (см. рис.). Наблюдатель смотрит на рельсы и стержень сверху, резистор сопротивлением R1 находится слева от наблюдателя. Точка A лежит в плоскости рельсов.

Определите, как направлен относительно наблюдателя (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор индукции магнитного поля, создаваемого в точке A вихревым током, который индуцируется в левой части контура. Ответ запишите словом (словами).

При движении рамки увеличиваются площадь и магнитный поток левой части контура. По правилу Ленца в ней возникнет индукционный ток, вихревое поле которого будет препятствовать увеличению потока, т. е. будет направлено вниз в точке А. Относительно смотрящего сверху наблюдателя вектор направлен от наблюдателя.

Ответ: от наблюдателя.

Тип 16 № 10647

Маленький шарик массой m c зарядом q, закреплённый на непроводящей невесомой нерастяжимой нити, равномерно вращается, двигаясь по гладкой горизонтальной поверхности по окружности с некоторой постоянной по модулю скоростью V в однородном вертикальном магнитном поле Как изменятся модули действующих на шарик силы Лоренца и силы натяжения нити, если увеличить массу шарика, не изменяя других параметров?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

Модуль силы ЛоренцаМодуль силы натяжения нити

На шарик со стороны магнитного поля действует сила Лоренца величиной В данном случае, скорость шарика направлена по касательной к окружности. Согласно правилу левой руки, сила Лоренца будет направлена вдоль радиус-вектора, выходящего из центра окружности. При увеличении массы шарика, модуль силы Лоренца не изменится.

Запишем второй закон Ньютона для шарика

В проекции на радиус вектор

Так как сила Лоренца постоянна, увеличение массы шарика приведет к увеличению силы натяжения нити.

Тип 28 № 25385

На горизонтальном столе лежит прямой проводник массой m = 40 г и длиной l = 60 см. В области столка создано однородное вертикальное магнитное поле. На рисунке показано сечение проводника, направление тока и вектор магнитной индукции. Если через проводник пропускать достаточно большой ток, то проводник скользит по столу, двигаясь поступательно. Какова индукция магнитного поля, если при силе тока I = 10 А проводник движется равномерно.? Коэффициент трения между проводников и поверхностью стола равен 0,3. Сделайте рисунок с указанием сил.

Изобразим силы, действующие на проводник с током (см. рис.).

Направление силы Ампера определили по правилу левой руки. Так как движение проводника равномерное, то по второму закону Ньютона

В проекциях на координатные оси:

Учитывая, что сила трения сила Ампера при этом получаем:

Тип 29 № 6255

Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см и сопротивлением R = 0,1 Ом перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью υ = 1м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. Чему равна суммарная работа внешней силы за время движения рамки? Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция B = 1 Тл.

На рамку будет действовать сила со стороны магнита только тогда, когда по рамке будет протекать ток. При вхождении рамки в поле магнита и выходе из него магнитный поток через рамку будет изменяться, вследствие чего возникнет ЭДС индукции и по рамке потечёт ток. Ток будет протекать пока рамка полностью не войдёт в магнитное поле и пока она полностью не выйдет из него. Найдём ЭДС, возникающую в рамке при вхождении в магнитное поле:

Тогда ток, протекающий в рамке, По закону Ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле где I — сила тока в проводнике, b — длина проводника, — угол между направлением тока и направлением магнитного поля. Рассмотрим вид сверху на данную систему. Используя правило Ленца, определим направление тока в рамке (см рис.) при входе и выходе из магнитного поля. При взаимодействии с токами текущими влево и вправо на картинке, магнитное поле будет лишь сжимать или растягивать рамку. А при взаимодействии с токами текущими вертикально магнитное поле будет замедлять рамку. Причём, при входе в магнитное поле действие будет только на передний край рамки, а при выходе — на задний. Работа будет совершаться только пока рамка полностью не войдёт или не выйдет из магнитного поля, то есть пока рамка не пройдёт расстояние b при входе в магнитное поле и расстояние b при выходе из магнитного поля. Суммарная работа внешней силы будет равна работе, совершённой со стороны магнитного поля, над рамкой за всё время движения:

Тип 29 № 6292

Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см и сопротивлением R = 0,1 Ом перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью υ = 1м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу и однородно между полюсами. Чему равна индукция В магнитного поля между полюсами, если суммарная работа внешней силы за время

движения рамки A = 2,5·10 −3 Дж?

На рамку будет действовать сила со стороны магнита только тогда, когда по рамке будет протекать ток. При вхождении рамки в поле магнита и выходе из него магнитный поток через рамку будет изменяться, вследствие чего возникнет ЭДС индукции и по рамке потечёт ток. Ток будет протекать пока рамка полностью не войдёт в магнитное поле и пока она полностью не выйдет из него. Найдём ЭДС, возникающую в рамке при вхождении в магнитное поле:

Тогда ток, протекающий в рамке, По закону Ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле где I — сила тока в проводнике, b — длина проводника, — угол между направлением тока и направлением магнитного поля. Рассмотрим вид сверху на данную систему. Используя правило Ленца, определим направление тока в рамке (см рис.) при входе и выходе из магнитного поля. При взаимодействии с токами текущими влево и вправо на картинке, магнитное поле будет лишь сжимать или растягивать рамку. А при взаимодействии с токами текущими вертикально магнитное поле будет замедлять рамку. Причём, при входе в магнитное поле действие будет только на передний край рамки, а при выходе — на задний. Работа будет совершаться только пока рамка полностью не войдёт или не выйдет из магнитного поля, то есть пока рамка не пройдёт расстояние b при входе в магнитное поле и расстояние b при выходе из магнитного поля. Суммарная работа внешней силы будет равна работе, совершённой со стороны магнитного поля, над рамкой за всё время движения:

Откуда индукция между полюсами равна:

Тип 29 № 6328

Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см и сопротивлением R = 0,1 Ом перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью υ. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу и однородно между полюсами, а его индукция равна 1 Тл. Возникающие в рамке индукционные токи нагревают проволоку. Чему равна скорость движения рамки, если за время движения в ней выделяется количество теплоты Q = 2,5·10 −3 Дж?

При вхождении рамки в поле магнита и выходе из него магнитный поток через рамку будет изменяться, вследствие чего возникнет ЭДС индукции и по рамке потечёт ток. Ток будет протекать пока рамка полностью не войдёт в магнитное поле и пока она полностью не выйдет из него. Найдём ЭДС, возникающую в рамке при вхождении в магнитное поле:

Тогда сила тока, протекающего в рамке, равна

По закону Ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле Рассмотрим вид сверху на данную систему. Используя правило Ленца, определим направление тока в рамке (см рис.) при входе и выходе из магнитного поля. При взаимодействии с токами текущими влево и вправо на картинке, магнитное поле будет лишь сжимать или растягивать рамку. А при взаимодействии с токами текущими вертикально магнитное поле будет замедлять рамку. Причём, при входе в магнитное поле действие будет только на передний край рамки, а при выходе — на задний. Работа будет совершаться только пока рамка полностью не войдёт или не выйдет из магнитного поля, то есть пока рамка не пройдёт расстояние b при входе в магнитное поле и расстояние b при выходе из магнитного поля. Суммарная работа внешней силы будет равна работе, совершённой со стороны магнитного поля, над рамкой за всё время движения, эта работа будет равна теплоте, выделившейся в рамке:

Откуда скорость движения рамки:

Ток будет течь только пока рамка полностью не войдёт или не выйдет из магнитного поля, то есть пока рамка не пройдёт расстояние b при входе в магнитное поле и расстояние b при выходе из магнитного поля. Это займёт времени. По закону Джоуля — Ленца в рамке выделится тепло

Откуда скорость движения рамки:

Тип 16 № 25249

В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B равномерно перемещают вдоль горизонтальной плоскости со скоростью V проводник длиной L (см. рис., вид сверху). Концы проводника скользят по проводящим рельсам, сопротивление которых пренебрежимо мало. Между концами рельсов включён идеальный амперметр.

Как изменятся возникающая в контуре ЭДС индукции и сила протекающего через амперметр тока, если проводник заменить на другой — той же длины и поперечного сечения, но с бóльшим удельным сопротивлением, и перемещать его с той же скоростью в том же магнитном поле?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

В проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает ЭДС индукции По закону Ома сила тока через амперметр равна Сопротивление проводника зависит от его параметров Тогда сила тока равна

Из этих формул следует, что ЭДС индукции не зависит от удельного сопротивления проводника и не изменится (3); сила тока при увеличении удельного сопротивления уменьшится (2).

Тип 16 № 25286

В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B равномерно перемещают вдоль горизонтальной плоскости со скоростью V проводник длиной L (см. рис., вид сверху). Концы проводника скользят по проводящим рельсам, сопротивление которых пренебрежимо мало. Между концами рельсов включён идеальный амперметр.

Как изменятся сила протекающего через амперметр тока и возникающая в контуре ЭДС индукции, если проводник заменить на другой — той же длины и поперечного сечения, но с меньшим удельным сопротивлением, и перемещать его с той же скоростью в том же магнитном поле?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

В проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает ЭДС индукции По закону Ома сила тока через амперметр равна Сопротивление проводника зависит от его параметров Тогда сила тока равна

Из этих формул следует, что ЭДС индукции не зависит от удельного сопротивления проводника и не изменится (3); сила тока при уменьшении удельного сопротивления увеличится (1).

Аналоги к заданию № 25249: 25286 Все

Тип 16 № 19799

По П–образным рельсам, лежащим на горизонтальной плоскости, перемещают прямую проводящую цилиндрическую перемычку, двигая её с постоянной скоростью V. Рельсы находятся в вертикальном магнитном поле с индукцией Перемычку заменили на другую — из такого же материала, такой же длины, но с большей массой. Остальные условия проведения эксперимента оставили неизменными. Определите, как в результате замены перемычки изменились возникающая в контуре ЭДС индукции и модуль действующей на перемычку силы Ампера. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменяется

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

ЭДС индукции, возникающая в контуреМодуль сила Ампера, действующей на перемычку

1. ЭДС индукции, возникающая в контуре. При движении проводника в магнитном поле возникает ЭДС индукции, равная Так как все величины постоянны, то ЭДС индукции не меняется.

2. Модуль сила Ампера, действующей на перемычку. При возникновении ЭДС индукции в цепи возникает электрический ток с силой Магнитное поле действует на проводник с током силой Ампера Выясним, каким будет сопротивление проводника. Сопротивление равно масса проводника равна поэтому В результате получаем формулу для силы Ампера При увеличении массы сила Ампера увеличивается.

Тип 29 № 6220

Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью υ = 1 м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает полностью пройти между полюсами магнита. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. Чему равно сопротивление проволоки рамки, если суммарная работа внешней силы за время движения A = 2,5·10 −3 Дж? Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция B = 1 Тл.

На рамку будет действовать сила со стороны магнита только тогда, когда по рамке будет протекать ток. При вхождении рамки в поле магнита и выходе из него магнитный поток через рамку будет изменяться, вследствие чего возникнет ЭДС индукции и по рамке потечёт ток. Ток будет протекать пока рамка полностью не войдёт в магнитное поле и пока она полностью не выйдет из него. Найдём ЭДС, возникающую в рамке при вхождении в магнитное поле:

Тогда ток, протекающий в рамке, По закону Ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле где I — сила тока в проводнике, b — длина проводника, — угол между направлением тока и направлением магнитного поля. Рассмотрим вид сверху на данную систему. Используя правило Ленца, определим направление тока в рамке (см рис.) при входе и выходе из магнитного поля. При взаимодействии с токами текущими влево и вправо на картинке, магнитное поле будет лишь сжимать или растягивать рамку. А при взаимодействии с токами текущими вертикально магнитное поле будет замедлять рамку. Причём, при входе в магнитное поле действие будет только на передний край рамки, а при выходе — на задний. Работа будет совершаться только пока рамка полностью не войдёт или не выйдет из магнитного поля, то есть пока рамка не пройдёт расстояние b при входе в магнитное поле и расстояние b при выходе из магнитного поля. Суммарная работа внешней силы будет равна работе, совершённой со стороны магнитного поля, над рамкой за всё время движения:

Тест по физике Явление электромагнитной индукции для 11 класса

Тест по физике Явление электромагнитной индукции для 11 класса с ответами. Тест включает в себя 2 варианта. В каждом варианте по 5 заданий.

1 вариант

1. Металлический стержень движется со скоростью v в однородном магнитном поле так, как показано на рисун­ке 35. Какие заряды образуются на кра­ях стержня?

А. 1 — отрицательные, 2 — положи­тельные.
Б. 1 — положительные, 2 — отрица­тельные.
В. Определенного ответа дать нельзя.

2. В короткозамкнутую катушку первый раз быстро, второй раз медленно вводят магнит. В каком случае заряд, который переносится индукционным током, боль­ше?

А. В первом случае заряд больше.
Б. Во втором случае заряд больше.
В. В обоих случаях заряды одинаковы.

3. В магнитном поле с индукцией 0,25 Тл перпендику­лярно линиям индукции со скоростью 5 м/с движется проводник длиной 2 м. Чему равна ЭДС индукции в проводнике?

А. 250 В.
Б. 2,5 В.
В. 0,4 В.

4. За 3 с магнитный поток, пронизывающий прово­лочную рамку, равномерно увеличился с 6 Вб до 9 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рам­ке?

А. 1 В.
Б. 3 В.
В. 6 В.

5. При каком направлении движения контура в магнит­ном поле (рис. 36) в нем возникает индукционный ток?

А. При движении в плоскости рисунка вправо.
Б. При движении в плоскости рисунка от нас.
В. При повороте вокруг стороны АВ.

2 вариант

1. Металлический стержень движется со скоростью v в однородном магнитном поле так, как показано на рисунке 37. Какие заряды образуются на краях стержня?

А. 1 — отрицательные, 2 — положительные.
Б. 1 — положительные, 2 — отрицательные.
В. Определенного ответа дать нельзя.

2. В короткозамкнутую катушку первый раз быстро, вто­рой раз медленно вводят магнит. В каком случае работа, совершенная возникающей ЭДС, больше?

А. В первом случае работа больше.
Б. Во втором случае работа больше.
В. В обоих случаях работа одинакова.

3. В магнитном поле с индукцией 0,5 Т л перпендикуляр­но линиям индукции со скоростью 4 м/с движется про­водник длиной 0,5 м. Чему равна ЭДС индукции в про­воднике?

А. 100 В.
Б. 10 В.
В. 1 В.

4. За 2 с магнитный поток, пронизывающий проволоч­ную рамку, равномерно уменьшился с 9 Вб до 3 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?

А. 4 В.
Б. 3 В.
В. 2 В.

5. При каком направлении движения контура в магнитном поле (рис. 38) в нем возникает индукционный ток?

А. При движении плоскости рисун­ка вправо.
Б. При движении плоскости рисун­ка от нас.
В. При повороте вокруг стороны BD.

Ответы на тест по физике Явление электромагнитной индукции для 11 класса
1 вариант
1-Б
2-В
3-Б
4-А
5-В
2 вариант
1-Б
2-А
3-В
4-Б
5-В

Контрольная работа по физике Магнетизм 11 класс

Контрольная работа по физике Магнетизм 11 класс с ответами. Контрольная работа включает 4 варианта, в каждом варианте по 7 заданий.

1 вариант

1. Длина активной части проводника 15 см. Угол между направлением тока и индукцией магнитного поля равен 90°. С какой силой магнитное поле с индукцией 40 мТл действует на проводник, если сила тока в нем 12 А?

2. На протон, движущийся со скоростью 10 7 м/с в одно­родном магнитном поле перпендикулярно линиям индук­ции, действует сила 0,32 · 10 -12 Н. Какова индукция маг­нитного поля?

3. Определите индуктивность катушки, которую при си­ле тока 8,6 А пронизывает магнитный поток 0,12 Вб.

4. Электрон движется по окружности радиусом 4 мм пер­пендикулярно к линиям индукции однородного магнит­ного поля. Скорость электрона равна 3,5 · 10 6 м/с. Рас­считайте индукцию магнитного поля.

5. Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сто­ронами 10 см и 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вра­щающий момент может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в ней 2 А?

6. В вертикальном однородном магнитном поле на двух тонких нитях подвешен горизонтально проводник дли­ной 20 см и массой 20,4 г. Индукция магнитного поля равна 0,5 Т л. На какой угол от вертикали отклонятся ни­ти, если сила тока в проводнике равна 2 А?

7. Два протона движутся в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной линиям индукции магнит­ного поля, по окружностям, имеющим радиусы, равные соответственно 1 см и 2 см. Определите отношение кинетических энергий протонов.

2 вариант

1. Определите силу тока, проходящего по прямолинейно­му проводнику, перпендикулярному однородному маг­нитному полю, если на активную часть проводника дли­ной 40 см действует сила в 20 Н при магнитной индукции 10 Тл.

2. Электрон со скоростью 5 · 10 7 м/с влетает в однородное магнитное поле под углом 30° к линиям индукции. Ин­дукция магнитного поля равна 0,8 Тл. Найдите силу, действующую на электрон.

3. В катушке с индуктивностью 0,6 Гн сила тока 20 А. Какова энергия магнитного поля катушки?

4. Электрон влетел в однородное магнитное поле с индук­цией 2 · 10 -3 Тл перпендикулярно линиям индукции со скоростью 3,6 · 10 6 м/с и продолжает свое движение по круговой орбите радиусом 1 см. Определите отношение заряда электрона к его массе.

5. Прямолинейный проводник массой 2 кг и длиной 50 см помещен в однородное магнитное поле перпендику­лярно линиям индукции. Какой должна быть сила тока, чтобы проводник висел не падая? Индукция однородного магнитного поля равна 15 Тл.

6. Проводящий стержень лежит на горизонтальной по­верхности перпендикулярно однородному горизонтально­му магнитному полю с индукцией 0,2 Т л. Какую силу в горизонтальном направлении нужно приложить перпен­дикулярно проводнику для его равномерного поступа­тельного движения? Сила тока в проводнике равна 10 А, масса проводника равна 100 г, его длина 25 см, коэффи­циент трения равен 0,1.

7. В однородное магнитное поле с индукцией 10 мТл пер­пендикулярно линиям индукции влетает электрон с ки­нетической энергией 30 кэВ. Каков радиус кривизны тра­ектории движения электрона в поле?

3 вариант

1. Под каким углом расположен прямолинейный провод­ник к линиям индукции магнитного поля с индукцией 15 Тл, если на каждые 10 см длины проводника действу­ет сила в 3 Н, когда сила тока в проводнике 4 А?

2. В однородное магнитное поле с индукцией 8,5 · 10 -3 Тл влетает электрон со скоростью 4,6 · 10 6 м/с, направлен­ной перпендикулярно линиям индукции. Рассчитайте силу, действующую на электрон в магнитном поле.

3. Магнитный поток, пронизывающий виток катушки, равен 0,015 Вб. Сила тока в катушке 5 А. Сколько витков содержит катушка, если ее индуктивность 60 мГн?

4. Чему равен максимальный вращающий момент сил, действующих на прямоугольную обмотку электродвигателя, содержащую 100 витков провода, размером 4 х 6 см, по которой проходит ток 10 А, в магнитном поле с индукцией 1,2 Тл?

5. Ядро атома гелия, имеющее массу 6,7 · 10 -27 кг и заряд 3,2 · 10 -19 Кл, влетает в однородное магнитное поле с ин­дукцией 10 -2 Тл и начинает двигаться по окружности ра­диусом 1 м. Рассчитайте скорость этой частицы.

6. Пылинка с зарядом 10 мкКл и массой 1 мг влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл и движется по окружности. Сколько оборотов сделает пылинка за 3,14 с?

7. Прямолинейный проводник массой 3 кг, сила тока в котором 5 А, поднимается вертикально вверх с ускорени­ем 5 м/с 2 в однородном магнитном поле с индукцией 3 Тл перпендикулярно линиям индукции. Определите длину проводника.

4 вариант

1. Определите длину активной части прямолинейного проводника, помещенного в однородное магнитное поле с индукцией 400 Т л, если на него действует сила 100 Н. Проводник расположен под углом 30° к линиям индук­ции магнитного поля, сила тока в проводнике 2 А.

2. С какой скоростью влетел электрон в однородное маг­нитное поле, индукция которого равна 10 Тл, перпенди­кулярно линиям индукции, если на него действует поле с силой 8 · 10 -11 Н?

3. Магнитное поле катушки с индуктивностью 95 мГн обладает энергией 0,19 Дж. Чему равна сила тока в ка­тушке?

4. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4 г равна 10 А. Найдите индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

5. Протон влетает в однородное магнитное поле, индук­ция которого равна 3,4 · 10 -2 Тл, перпендикулярно лини­ям индукции со скоростью 3,5 · 10 5 м/с. Определите ради­ус кривизны траектории протона. Масса протона равна 1,67 · 10 -27 кг, заряд протона равен 1,6 · 10 19 Кл.

6. Два электрона движутся по окружностям в однород­ном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной линиям индукции поля. Найдите отношение периодов обращения электронов, если кинетическая энергия пер­вого электрона в 4 раза больше кинетической энергии второго.

7. На двух нитях висит горизонтально расположенный стержень длиной 2 ми массой 0,5 кг. Стержень находит­ся в однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл и направлена вниз. Какой ток нужно пропустить по стержню, чтобы нити отклонились от вертикали на 45°?

Ответы на контрольную работа по физике Магнетизм 11 класс
1 вариант
1. 7,2 · 10 -2 Н
2. 0,2 Тл
3. 14 мГн
4. 5 · 10 -3 Тл
5. 0,1 Н·м
6. 45°
7. 1 : 4
2 вариант
1. 5 А
2. 3 · 10 -12 Н
3. 120 Дж
4. ≈ 1,8 · 10 11 Кл/кг
5. 2,7 А
6. 0,148 Н или 0,048 Н в зависимости от направлений силы тока и магнитной индукции
7. 5,8 см
3 вариант
1. 30 °
2. 6,3 · 10 -15 Н
3. 20
4. 2,88 Н · м
5. 4,8 · 10 5 м/с
6. 5
7. 3 м
4 вариант
1. 0,25 м
2. 5 · 107 м/с
3. 2 А
4. 20 мТл
5. 10 см
6. 1 : 1
7. 5 А

Металлический стержень движется со скоростью в однородном

На рисунке изображен прибор, состоящий из двух проводящих алюминиевых колец, скрепленных легкой планкой. Размеры и массы колец одинаковы, но одно из них разрезано. Прибор установлен на подставке и может свободно вращаться. Если в сплошное кольцо вдвигать южный полюс магнита, то кольцо будет удаляться от магнита. Какой(-ие) метод(-ы) изучения явления в этом случае используется(-ются)?

Отзыв

Вопрос 2

Текст вопроса

На рисунке изображена схема опыта Фарадея. При введении магнита в катушку стрелка гальванометра отклоняется вправо. При выведении магнита из катушки стрелка гальванометра

Отзыв

Вопрос 3

Текст вопроса

CA1ADD На рисунке запечатлен тот момент демонстрации по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится вблизи сплошного алюминиевого кольца. Коромысло с алюминиевыми кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. Если теперь передвинуть магнит вправо, то ближайшее к нему кольцо будет

Отзыв

удаляться от магнита

Вопрос 4

Текст вопроса

FB2041 На рисунке изображен момент демонстрационного эксперимента по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится внутри сплошного металлического кольца, но не касается его. Коромысло с металлическими кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. При выдвижении магнита из кольца оно будет

Отзыв

перемещаться вслед за магнитом

Вопрос 5

Текст вопроса

335263 Учитель продемонстрировал опыт по наблюдению напряжения, возникающего в катушке при пролёте через неё магнита (рис. 1). Напряжение с катушки поступало в компьютерную измерительную систему и отображалось на мониторе (рис. 2).

Что исследовалось в опыте?

Отзыв

зависимость направления индукционного тока от изменения магнитного потока

Вопрос 6

Текст вопроса

При каком направлении движения контура в магнитном поле в нем возникает индукционный ток?

Отзыв

При повороте вокруг стороны АВ

Вопрос 7

Текст вопроса

Проволочную рамку вдвигают в однородное магнитное поле (как показано на рисунке). Индукционный ток направлен:

Отзыв

I — по часовой стрелке, II — равен нулю, III — против часовой стрелки

Вопрос 8

Текст вопроса

Проволочную рамку вдвигают в однородное магнитное поле (как показано на рисунке). Индукционный ток направлен:

Отзыв

I — против часовой стрелки, II — равен нулю, III — против часовой стрелки

Вопрос 9

Текст вопроса

Металлический стержень движется со скоростью в однородном магнитном поле так, как показано на рисунках А, Б. Какие заряды образуются на краях стержня в обоих случаях?

Отзыв

В обоих случаях 1 — отрицательные, 2 — положительные

Вопрос 10

Текст вопроса

Металлический стержень движется со скоростью V, в однородном магнитном поле так, как показано на рисунках А, Б. Какие заряды образуются на краях стержня в обоих случаях?

Отзыв

В обоих случаях 1 — положительные, 2 — отрицательные

Вопрос 11

Текст вопроса

На рисунке изображена схема опыта Фарадея. При введении
магнита в катушку стрелка гальванометра отклоняется вправо. При выведении магнита из катушки стрелка гальванометра

Отзыв

Вопрос 12

Текст вопроса

На рисунке изображён момент демонстрационного эксперимента по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится внутри сплошного металлического кольца, но не касается его. Коромысло с металлическими кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. При выдвижении магнита из кольца оно будет

Отзыв

перемещаться вслед за магнитом

Вопрос 13

Текст вопроса

Постоянный магнит вводят в замкнутое алюминиевого кольцо на тонком длинном подвесе (рис.). Первый раз — северным полюсом, второй раз — южным полюсом. При этом

Отзыв

в обоих опытах кольцо отталкивается от магнита

Вопрос 14

Текст вопроса

Вблизи северного полюса магнита падает медная рам ка ABCD (рис.). При прохождении верхнего и нижне го положений рамки, показанных на рисунке, индукционный ток в стороне АВ рамки

Отзыв

направлен вверх и вниз соответственно

Вопрос 15

Текст вопроса

Два рельса замкнуты на конце проводником (рис., вид сверху). Другой проводник, параллельный ему и имеющий с рельсами надежный контакт в точках 1 и 2, скользит по ним с постоянной скоростью v в магнитном поле, вектор магнитной индукции которого В. Как направлен индукционный ток на участке цепи 1—2 и каково соотношение потенциалов в точках 1 и 2?

Отзыв

Вопрос 16

Текст вопроса

Проволочное кольцо покоится в магнитном поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости кольца. В первый промежуток времени проекция вектора магнитной индукции на некоторую фиксированную ось линейно растет от Во до 5В0, во второй — за то же время уменьшается от 5_В0 до 0, затем за третий такой же промежуток времени уменьшается от 0 до -5В0. На каких отрезках времени совпадают направления тока в кольце?

Металлический стержень движется со скоростью в однородном

С1-1. На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с ε.


С1-2. На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата вправо. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с ε.


С1-3. Сквозь металлическое и деревянное кольца, не касаясь их, падают одинаковые намагниченные стержни, как показано на рисунке. По-разному ли влияют кольца на ускорение а стержней, и если да, то в чем состоит это различие? Рассмотрите две стадии падения стержня: стержень сближается с кольцом; стержень удаляется от кольца. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

С1-4. На рисунке изображены две изолированные друг от друга электрические цепи. Первая содержит последовательно соединенные источник тока, реостат, катушку индуктивности и амперметр, а вторая — проволочный моток, к концам которого присоединен гальванометр, изображенный на рисунке справа. Катушка и моток надеты на железный сердечник. Как будут изменяться показания приборов, если катушку, присоединенную к источнику тока, плавно перемещая вверх, снять с сердечника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

С5-6. Катушка, обладающая индуктивностью L, соединена с источником питания с ЭДС ε и двумя одинаковыми резисторами R. Электрическая схема соединения показана на рис. 1. В начальный момент ключ в цепи разомкнут. В момент времени t = 0 ключ замыкают, что приводит к изменениям силы тока, регистрируемым амперметром, как показано на рис. 2. Основываясь на известных физических законах, объясните, почему при замыкании ключа сила тока плавно увеличивается до некоторого нового значения – I1. Определите значение силы тока I1. Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

С5-7. Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображённого на рис. 1. Пролетая сквозь закреплённое проволочное кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рис. 2.


Почему в моменты времени t1 и t2 ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

С5-8. Медное кольцо, диаметр которого — 20 см, а диаметр провода кольца 2 мм, расположено в однородном магнитном поле. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Определите модуль скорости изменения магнитной индукции поля со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 10 А. Удельное сопротивление меди ρС u = 1,72 • 10 -8 Ом · м.

С5-9. Медное кольцо из провода диаметром 2 мм расположено в однородном магнитном поле, магнитная индукция которого меняется по модулю со скоростью 1,09 Тл/с. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Каков диаметр кольца, если возникающий в нём индукционный ток равен 10 А? Удельное сопротивление меди ρ Cu = 1,72 · 10 -8 Ом · м.

С5-10. Медное кольцо, диаметр которого 20 см, а диаметр провода кольца 2 мм, расположено в однородном магнитном поле. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Определите модуль скорости изменения магнитной индукции поля со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 10 А. Удельное сопротивление меди rCu = 1,72•10 –8 Ом•м.

С5-11. Плоская рамка из провода сопротивлением 5 Ом находится в однородном магнитном поле. Проекция магнитной индукции поля на ось Ох, перпендикулярную плоскости рамки, меняется от В = 3 Тл до В = -1 Тл. За время изменения поля по рамке протекает заряд 1,6 Кл. Определите площадь рамки.

С5-12. Плоская рамка из провода сопротивлением 5 Ом находится в однородном магнитном поле. Проекция магнитной индукции поля на ось Ох, перпендикулярную плоскости рамки, меняется от В = 3 Тл до В = -1 Тл. Площадь рамки 2 м 2 . Какой заряд пройдет по рамке за время изменения поля?

С5-13. Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м 2 , ограниченная проводящим контуром с сопротивлением 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Пока проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось Oz медленно и равномерно возрастает от В1Z = – 0,15 Тл до некоторого конечного значения В2Z, по контуру протекает заряд 0,008 Кл. Найдите В2Z.

С5-14. Замкнутый контур из тонкой проволоки помещён в магнитное поле. Плоскость контура перпендикулярна вектору магнитной индукции поля. Площадь контура S = 2•10 –3 м 2 . В контуре возникают колебания тока с амплитудой iм = 35 мА, если магнитная индукция поля меняется с течением времени в соответствии с формулой B = acos(bt), где а = 6•10 –3 Тл, b = 3500 с –1 . Чему равно электрическое сопротивление контура R?

С5-15. Проводящий стержень длиной l = 20 см движется поступательно в однородном магнитном поле со скоростью v = 1 м/с так, что угол между стержнем и вектором скорости α = 30° (см. рисунок). ЭДС индукции в стержне равна 0,05 В. Какова индукция магнитного поля?

Проводник длиной 1 м движется равноускоренно в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). Начальная скорость движения проводника 4 м/с. Значение ЭДС индукции в этом проводнике в конце перемещения на расстояние 1 м равно 3 В. Чему равно ускорение, с которым движется проводник в магнитном поле?

С5-17. Горизонтально расположенный проводник движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). При начальной скорости проводника, равной нулю, и ускорении 8 м/с 2 , проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 6 В. Какова длина проводника?

С5-18. Горизонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (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?

С5-19. Прямоугольный контур, образованный двумя рельсами и двумя перемычками, находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура. Правая перемычка скользит по рельсам, сохраняя надежный контакт с ними. Известны величины: индукция магнитного поля В = 0,1 Tл, расстояние между рельсами l = 10 см, скорость движения перемычки v = 2 м/c, сопротивление контура R = 2 Ом. Какова сила индукционного тока в контуре? Ответ выразите в миллиамперах (мА).

Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция B которого направлена вертикально вниз (см. рисунок – вид сверху). На рельсах перпендикулярно им лежат два одинаковых проводника, способных скользить по рельсам без нарушения электрического контакта. Левый проводник движется вправо со скоростью V, а правый покоится. С какой скоростью v надо перемещать правый проводник, чтобы в три раза уменьшить силу Ампера, действующую на левый проводник? (Сопротивлением рельсов пренебречь.)

С5-21. По параллельным проводникам bc и ad, находящимся в магнитном поле с индукцией В, со скоростью v = 1 м/с скользит проводящий стержень MN, который находится в контакте с проводниками (см. рисунок). Расстояние между проводниками l = 20 см. Между проводниками подключен резистор cсопротивлением R = 2 Ом. Сопротивление стержня и проводников пренебрежимо мало. При движении стержня по резистору R течет ток I = 40 мА. Какова индукция магнитного поля?

По П-образному проводнику abcd постоянного сечения скользит со скоростью v медная перемычка ab длиной l из того же материала и такого же сечения. Проводники, образующие контур, помещены в постоянное однородное магнитное поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости проводников (см. рисунок). Какова индукция магнитного поля B, если в тот момент, когда ab = ac, разность потенциалов между точками a и b равна U? Сопротивление между проводниками в точках контакта пренебрежимо мало, а сопротивление проводов велико.

С5-23. Тонкий алюминиевый брусок прямоугольного сечения, имеющий длину L = 0,5 м, соскальзывает из состояния покоя по гладкой наклонной плоскости из диэлектрика в вертикальном магнитном поле индукцией В = 0,1 Тл (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом α = 30°. Продольная ось бруска при движении сохраняет горизонтальное направление. Найдите величину ЭДС индукции на концах бруска в момент, когда брусок пройдет по наклонной плоскости расстояние I = 1,6 м.


С5-24. Горизонтальный проводящий стержень прямоугольного сечения поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (см. рисунок). По стержню протекает ток I . Угол наклона плоскости α = 30°. Отношение массы стержня к его длине m/l = 0,1 кг/м. Модуль индукции магнитного поля В = 0,2Тл. Ускорение стержня a = 1,9 м/с 2 . Чему равна сила тока в стержне?


С1-7. Резистор R и катушка индуктивности L с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ К замкнут, показания гальванометров G1 и G2 равны, соответственно, I1 = 0,1 А и I2 =1 А. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор при размыкании ключа К? Каким явлением это вызвано?

Читайте также: