По прямому проводу течет постоянный ток вблизи провода наблюдается

Тест-1-11.doc — Тест по физике на тему «Электродинамика» (11 класс)

Тест №1 «Электродинамика»
Вариант №1
1. В каком случае вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле?
1 – электрон движется прямолинейно и равномерно;
2 – электрон движется равномерно по окружности;
3 – электрон движется равноускорено прямолинейно.
А. 1
З. Такого случая среди вариантов нет
Б. 2 В. 3 Г. 1 и 2 Д. 1 и 3 Е. 2 и 3 Ж. Во всех случаях
2. На проводник, помещенный в магнитное поле, действует сила 3 Н. Длина активной части проводника 60
см, сила тока 5 А. Определите модуль вектора магнитной индукции поля.
А. 3Тл Б. 0,1Тл В. 1Тл Г. 6Тл Д. 100Тл
3. Какая физическая величина измеряется в вольтах?
А. Индукция поля Б. Магнитный поток В. ЭДС индукции Г. Индуктивность
4. Частица с электрическим зарядом 8?10­19 Кл движется со скоростью 220 км/ч в магнитном поле с
индукцией 5 Тл, под углом 300. Определить значение силы Лоренца.
А. 10­15 Н Б. 2?10­14 Н В. 2?10­12 Н Г. 1,2?10­16 Н Д. 4?10­12 Н Е. 1,2?10­12 Н
5. Прямолинейный проводник длиной 10 см расположен под углом 300 к вектору магнитной индукции.
Какова сила Ампера, действующая на проводник, при силе тока 200 мА и индукции поля 0,5 Тл?
А. 5 мН Б. 0,5 Н В. 500 Н Г. 0,02 Н Д. 2Н
6. При вдвигании в катушку постоянного магнита в ней возникает электрический ток. Как называется это
явление?
А. Электростатическая индукция Б. Магнитная индукция
В. Электромагнитная индукция Г. Самоиндукция Д. Индуктивность
7. Определить магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, площадью 1 м2,
если вертикальная составляющая индукции магнитного поля 0,005 Тл.
А. 200 Н Б. 0,05 Вб В. 5 мФ Г. 5000 Вб Д. 0,02 Тл Е. 0,005 Вб
8. Магнитное поле создается….
А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами
В. Постоянными электрическими зарядами Г. Постоянными магнитами
9. Сила тока, равная 1 А, создает в контуре магнитный поток в 1 Вб. Определить индуктивность контура.
А. 1 А Б. 1 Гн В. 1 Вб Г. 1 Гн Д. 1 Ф
10. В цепи, содержащей источник тока, при замыкании возникает явление…
А. Электростатическая индукция Б. Магнитная индукция
В. Электромагнитная индукция Г. Самоиндукция Д. Индуктивность
11. Какова энергия магнитного поля катушки индуктивностью, равной 2 Гн, при силе тока в ней,
равной 200 мА?
А. 400 Дж Б. 4?104 Дж В. 0,4 Дж Г. 8?10­2 Дж Д. 4?10­2 Дж
12. Вблизи неподвижного положительно заряженного шара обнаруживается….
А. Электрическое поле Б. Магнитное поле В. Электромагнитное поле
Г. Попеременно то электрическое, то магнитное поля
13. Определить индуктивность катушки через которую проходит поток величиной 5 Вб при силе тока 100
мА.

А. 0,5 Гн Б. 50 Гн В. 100 Гн Г. 0,005 Гн Д. 0,1 Гн
14. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитном поле с индукцией 100
мТл, если оно полностью исчезает за 0,1 с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1 м2.
А. 100 В Б. 10 В В. 1 В Г. 0,1 В Д. 0,01 В
15. Можно ли использовать скрученный удлинитель большой длины при большой нагрузке?
А. Иногда Б. Нет В. Да Г Недолго
16. Определить сопротивление проводника длиной 40 м, помещенного в магнитное поле, если скорость
движения 10 м/с, индукция поля равна 0,01 Тл, сила тока 1А.
А. 400 Ом Б. 0,04 Ом В. 0,4 Ом Г. 4 Ом Д. 40 Ом
Тест №1 «Электродинамика»
Вариант №2
1. В каком случае можно говорить о возникновении магнитного поля?
А. Частица движется прямолинейно ускоренно Б. Заряженная частица движется прямолинейно
равномерно В. Движется магнитный заряд
2. Определить силу, действующую на проводник длиной 20 см, помещенный в магнитное поле с индукцией
5 Тл, при силе тока 10 А.
А. 10 Н Б. 0,01 Н В. 1 Н Г. 50 Н Д. 100 Н
3. Какая физическая величина измеряется в веберах?
А. Индукция поля Б. Магнитный поток В. ЭДС индукции Г. Индуктивность
4. Частица с электрическим зарядом 4?10­19 Кл движется со скоростью 1000 км/ч в магнитном поле с
индукцией 5 Тл, под углом 300. Определите значение силы Лоренца.
А. 10­15 Н Б. 2?10­14 Н В. 2,7?10­16 Н Г. 10­12 Н Д. 4?10­16 Н Е. 2,7?10­12 Н
5. При выдвигании из катушки постоянного магнита в ней возникает электрический ток. Как называется
это явление?
А. Электростатическая индукция Б. Магнитная индукция
В. Электромагнитная индукция Г. Самоиндукция Д. Индуктивность
6. Электрическое поле создается….
А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами
В. Постоянными электрическими зарядами Г. Постоянными магнитами
7. Прямолинейный проводник длиной 20 см расположен под углом 300 к вектору индукции магнитного
поля. Какова сила Ампера, действующая на проводник, при силе тока 100 мА и индукции поля 0,5 Тл?
А. 5 мН Б. 0,5 Н В. 500 Н Г. 0,02 Н Д. 2 Н

8. Чем определяется величина ЭДС индукции в контуре?
А. Магнитной индукцией в контуре Б. Магнитным потоком через контур
В. Индуктивностью контура Г. Электрическим сопротивлением контура
Д. Скоростью изменения магнитного потока
9. Какой магнитный поток создает силу тока, равную 1 А, в контуре с индуктивностью в 1 Гн?
А. 1А Б. 1 Гн В. 1 Вб Г. 1 Тл Д. 1 Ф
10. Чему равен магнитный поток, пронизывающий поверхность контура площадью 1 м2, индукция
магнитного поля равна 5 Тл? Угол между вектором магнитной индукции и нормалью равен 600.
А. 5 Ф Б. 2,5 Вб В. 1,25 Вб Г. 0,25 Вб Д. 0,125 Вб
11. При перемещении заряда по замкнутому контуру в вихревом электрическом поле, работа поля равна….
А. Ноль Б. Какой – то величине В. ЭДС индукции
12. Определить индуктивность катушки, если при силе тока в 2 А, она имеет энергию 0,4 Дж.
А. 200 Гн Б. 2 мГн В. 100 Гн Г. 200 мГн Д. 10 мГн
13. По прямому проводу течет постоянный ток. Вблизи провода наблюдается…
А. Только магнитное поле Б. Только электрическое поле В. Электромагнитное поле
Г. Поочередно то магнитное, то электрическое поле
14. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитное поле с индукцией 200
мГн, если оно полностью исчезает за 0,01 с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1 м2.
А. 200 В Б. 20 В В. 2 В Г. 0,2 В Д. 0,02 В
15. Определить сопротивление проводника длиной 20 м, помещенного в магнитное поле, если скорость
движения 10 м/с, индукция поля равна 0,01 Тл, сила тока 2 А.
А. 400 Ом Б. 0,01 Ом В. 0,4 Ом Г. 1 Ом Д. 10 Ом
16. Можно ли использовать скрученный удлинитель большой длины при большой нагрузке?
А. Иногда Б. Нет В. Да Г. Недолго
Тест №1 «Электродинамика»
Вариант №3
1. В каком случае вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле?
1 – электрон движется равномерно и прямолинейно;
2 – электрон движется равномерно по окружности;
3 – электрон движется равноускорено прямолинейно.

А. 3 Б. 2 В. 1 Г. 1 и 2 Д. 1 и 3 Е. 1, 2 и 3 Ж. 2 и 3
З. Такого случая среди вариантов нет
2. На проводник, помещенный в магнитное поле, действует сила 1 Н. длина активной части
проводника 60 см, сила тока 15 А. Определить модуль вектора магнитной индукции поля.
А. 3Тл
Б. 0,1Тл
В. 1Тл
Г. 6Тл
Д. 100Тл
3. Магнитное поле создается…
А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами
В. Постоянными электрическими зарядами
Г. Постоянным магнитом
4. Какая физическая величина измеряется в «генри»?
А. индукция поля
Б. магнитный поток В. ЭДС индукции
Г. Индуктивность
5. Частица с электрическим зарядом 8*10­19Кл движется со скоростью 500км/ч в магнитном поле с
индукцией 10Тл, под углом 300 к вектору магнитной индукции. Определить значение силы Лоренца.
А. 10­16Н
Б. 2*10­14Н
В. 2,7*10­16Н
Г. 10­12Н
Д. 4*10­16Н
Е. 5,5*10­16Н
6. Прямолинейный проводник длиной 10см расположен под углом 300 к вектору индукции магнитного
поля. Какова сила Ампера, действующая на проводник, при силе тока 200мА и индукции поля 0,5Тл?
А. 5*10­3Н
Б. 0,5Н
В. 500Н
Г. 0,02Н
Д. 2Н
7. Определить магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, площадью 1м2,
если вертикальная составляющая индукции магнитного поля 0,005Тл.
А. 200Н
Б. 0,05Вб
В. 0,005Ф
Г. 5000Вб
Д. 0,02Вб
Е. 0,005Вб
8. Магнитное поле создается…
А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами
В. Постоянными электрическими зарядами
Г. Движущимися электрическими зарядами
9. Сила тока, равная 1А, создает в контуре магнитный поток в 1Вб. Определить индуктивность контура.
А. 1А Б. 1Гн В. 1Вб Г. 1Тл Д. 1Ф

Смотрите так же:  Контакторы и реле максимального тока

10. В цепи, содержащей источник тока, при замыкании возникает явление…
А. электростатическая индукция
Б. магнитная индукция
В. Электромагнитная индукция
Г. Самоиндукция
Д. индуктивность
11. При вдвигании в катушку постоянного магнита в ней возникает электрический ток. Как называется
это явление?
А. электростатическая индукция
Б. магнитная индукция
В. Электромагнитная индукция
Г. Самоиндукция
Д. индуктивность
12. Какова энергия магнитного поля катушки индуктивностью, равной 4Гн, при силе тока в ней, равной
200мА?
А. 1600Дж
Б. 8*10­2Дж
В. 0,4Дж
Г. 16*10­4Дж Д. 4*10­2Дж
13. Вблизи неподвижного положительно заряженного шара образуется…
А. электрическое поле
Б. магнитное поле
В. Электрическое и магнитное поля
Г. Попеременно то электрическое, то магнитное
14. Определить индуктивность катушки, через которую проходит поток величиной 50Вб при силе тока
10мА.
А. 0,5Гн
Б. 50Гн
В. 100Гн
Г. 5000Гн
Д. 0,1Гн
15. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитное поле с индукцией
100мТл, если оно полностью исчезает за 0,1с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1м2.
А. 100В
Б. 10В
В. 1В Г. 0,1В
Д. 0,01В
16. Определить сопротивление проводника длиной 40м, помещенного в магнитное поле, если скорость
движения 10м/с, индукция поля равна 0,01Тл, сила тока 1А.
А. 400Ом
Б. 0,04Ом
В. 0,4Ом
Г. 4Ом
Д. 40Ом

Тест №1 «Электродинамика»
Вариант №4
1. Какая физическая величина измеряется в «веберах»?
А. индукция поля
Б. магнитный поток
В. ЭДС индукции
Г. Индуктивность
2. Определить силу, действующую на проводник с током длиной 40см, помещенный в магнитное поле
с индукцией 5Тл, при силе тока 5А.
А. 1000Н Б. 0,01Н
В. 1Н Г. 50Н
Д. 10Н
3. Частица с электрическим зарядом 4*10­19Кл движется со скоростью 1000км/ч в магнитном поле с
индукцией 5Тл, под углом 300 к вектору магнитной индукции. Определить значение силы Лоренца.
А. 10­16Н Б. 2,7*10­14Н В. 1,7*10­16Н Г. 10­12Н
Д. 4*10­16Н
Е. 2,7*10­16Н
4. При движении катушек относительно друг друга в одной из них возникает электрический ток, при
условии, что другая подключена к источнику тока. Как называется данное явление?
А. электростатическая индукция
индукция
Г. Самоиндукция
Б. магнитная индукция
Д. индуктивность
В.

Электромагнитная
5. Электрическое поле создается…
А. неподвижными электрическими зарядами
Б. магнитными зарядами
В. Постоянными электрическими зарядами
Г. Постоянными магнитами
6. В каком случае можно говорить о возникновении магнитного поля?
А. заряженная частица движется прямолинейно ускоренно
прямолинейно равномерно
В. Движется магнитный заряд
Б. заряженная частица движется
7. Прямолинейный проводник длиной 20см расположен под углом 900 к вектору индукции магнитного
поля. Какова сила Ампера, действующая на проводник, если сила тока в нем равна 100мА, а
индукция магнитного поля – 0,5Тл?
А. 5мН
Б. 0,2Н
В. 100Н
Г. 0,01Н
Д. 2Н
8. От чего зависит ЭДС индукции в контуре?
А. магнитной индукции в контуре Б. магнитного потока через контур

В. Индуктивности контура
Г. Электрического сопротивления контура
Д. скорости изменения магнитного потока
9. Какой магнитный поток создает силу тока, равную 2А, в контуре индуктивностью в 1Гн?
А. 2А
Б. 2Гн В. 2Вб
Г. 2Тл Д. 2Ф
10. Чему равен магнитный поток, пронизывающий поверхность контура площадью 0,5м2, индукция
магнитного поля равна 5Тл? Угол между вектором магнитной индукции и нормалью 600.
А. 5Ф
Б. 2,5Вб
В. 1,25Вб
Г. 0,25Вб
Д. 0,125Вб
11. При перемещении заряда по замкнутому контуру в стационарном электрическом поле, работа поля
равна….
А. ноль
Б. какой­то величине
В. ЭДС индукции
12. Можно ли использовать скрученный удлинитель большой длины при большой нагрузке?
А. иногда Б. нет
В. Да
Г. Недолго
13. По прямому проводу течет постоянный ток. Вблизи провода наблюдается…
А. только магнитное поле
Б. только электрическое поле
В. Одновременно и магнитное и электрическое поля
электрическое поля
Г.
Поочередно то магнитное,
то
14. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитное поле с индукцией
200мТл, если оно полностью исчезает за 0,05с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1м2.
А. 400В
Б. 40В В. 4В
Г. 0,4В
Д. 0,04В
15. Определить сопротивление проводника длиной 20м, помещенного в магнитное поле, если скорость
движения 10м/с, индукция поля равна 0,01Тл, сила тока 2А.
А. 100Ом Б. 0,01Ом
В. 0,1Ом
Г. 1Ом
Д. 10Ом
16. Определить индуктивность катушки, если при силе тока в 2а, она имеет энергию 0,2Дж.
А. 200Гн
Б. 2мГн
В. 100Гн
Г. 200мГн
Д. 100мГн

Список литературы:
1. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. ­ 15­е изд. ­М.:
Просвещение, 2009.­381с.
2. Физика. Задачник. 10­11 кл.: Пособие для общеобразоват. учреждений / Рымкевич А. П. ­ 12­е изд.,
стереотип. ­ М.: Дрофа, 2008. ­ 192 с.
3. Самостоятельные и контрольные работы. Физика. Кирик, Л. А П.­М.:Илекса,2005.

По прямому проводу течет постоянный ток. Вблизи провода наблюдается…
А. только магнитное поле
Б. только электрическое поле
В. Одновременно и магнитное и электрическое поля
Г. Поочередно то магнитное, то электрическое поля

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

gavandd2002

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Посмотри видео для доступа к ответу

О нет!
Просмотры ответов закончились

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Тест по теме «Электродинамика»

Столичный учебный центр
г. Москва

Тест №1 «Электродинамика»

Какая физическая величина измеряется в «веберах»?

А. индукция поля

Б. магнитный поток

Определить силу, действующую на проводник с током длиной 40см, помещенный в магнитное поле с индукцией 5Тл, при силе тока 5А.

Частица с электрическим зарядом 4*10 -19 Кл движется со скоростью 1000км/ч в магнитном поле с индукцией 5Тл, под углом 30 0 к вектору магнитной индукции. Определить значение силы Лоренца.

При движении катушек относительно друг друга в одной из них возникает электрический ток, при условии, что другая подключена к источнику тока. Как называется данное явление?

А. электростатическая индукция

Б. магнитная индукция

В. Электромагнитная индукция

Электрическое поле создается…

А. неподвижными электрическими зарядами

Б. магнитными зарядами

В. Постоянными электрическими зарядами

Г. Постоянными магнитами

В каком случае можно говорить о возникновении магнитного поля?

А. заряженная частица движется прямолинейно ускоренно

Б. заряженная частица движется прямолинейно равномерно

В. Движется магнитный заряд

Прямолинейный проводник длиной 20см расположен под углом 90 0 к вектору индукции магнитного поля. Какова сила Ампера, действующая на проводник, если сила тока в нем равна 100мА, а индукция магнитного поля – 0,5Тл?

От чего зависит ЭДС индукции в контуре?

А. магнитной индукции в контуре

Б. магнитного потока через контур

В. Индуктивности контура

Г. Электрического сопротивления контура

Д. скорости изменения магнитного потока

Какой магнитный поток создает силу тока, равную 2А, в контуре индуктивностью в 1Гн?

Чему равен магнитный поток, пронизывающий поверхность контура площадью 0,5м 2 , индукция магнитного поля равна 5Тл? Угол между вектором магнитной индукции и нормалью 60 0 .

При перемещении заряда по замкнутому контуру в стационарном электрическом поле, работа поля равна….

Б. какой-то величине

Можно ли использовать скрученный удлинитель большой длины при большой нагрузке?

По прямому проводу течет постоянный ток. Вблизи провода наблюдается…

А. только магнитное поле

Б. только электрическое поле

В. Одновременно и магнитное и электрическое поля

Г. Поочередно: то магнитное, то электрическое поля

Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитное поле с индукцией 200мТл, если оно полностью исчезает за 0,05с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1м 2 .

Определить сопротивление проводника длиной 20м, помещенного в магнитное поле, если скорость движения 10м/с, индукция поля равна 0,01Тл, сила тока 2А.

Определить индуктивность катушки, если при силе тока в 2а, она имеет энергию 0,2Дж.

  • Соломахина Светлана Игоревна
  • Написать
  • 612
  • 05.11.2017

Номер материала: ДБ-830985

ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону N273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» педагогическая деятельность требует от педагога наличия системы специальных знаний в области обучения и воспитания детей с ОВЗ. Поэтому для всех педагогов является актуальным повышение квалификации по этому направлению!

Дистанционный курс «Обучающиеся с ОВЗ: Особенности организации учебной деятельности в соответствии с ФГОС» от проекта «Инфоурок» даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (72 часа).

  • 05.11.2017
  • 226
  • 05.11.2017
  • 184
  • 05.11.2017
  • 509
  • 05.11.2017
  • 348
  • 05.11.2017
  • 164
  • 05.11.2017
  • 4547
  • 05.11.2017
  • 457
  • 05.11.2017
  • 161

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Смотрите так же:  2 клавишный выключатель схема подключения

По прямому проводу течет постоянный ток вблизи провода наблюдается

В какую сторону течет индукционный ток? Чтобы ответить на этот вопрос, следовало бы проделать опыт с движущимся магнитом и катушкой и сравнить направление отклонения стрелки прибора с тем, которое наблюдается при прохождении через него известного тока. При этом вы обнаружили бы, что в каждом случае индуцированный ток течет через катушку (или прямой провод) в таком направлении, что создаваемое самим током магнитное поле препятствует вызванному изменению поля, т. е. если магнит приближается к катушке, то ток в ней создает магнитное поле, отталкивающее магнит, если же магнит удаляется от катушки, то ток заставляет катушку притягивать его; если же катушка вращается и, следовательно, меняется число пронизывающих ее силовых линий магнитного поля, то ток создает поле, препятствующее вращению.

Объяснение с помощью электронной теории

Электронная теория позволяет просто понять, что такое наведенное напряжение. Представим себе металлический провод, содержащий облако свободных электронов, способных переносить ток. Когда провод движется поперек магнитного поля, вместе с ним движутся его свободные электроны, причем тоже поперек поля. Каждый движущийся электрон создает электрический ток, направленный поперек поля. Поэтому можно ожидать, что каждый электрон испытывает действие отклоняющей силы, перпендикулярной направлению движения и поля.

Открытие Фарадея

Опыты по изучению этих индукционных эффектов были начаты около 100 лет назад Майклом Фарадеем и Джозефом Генри. Они пришли к общему выводу, что, когда провод пересекает силовые линии магнитного поля или меняется число силовых линий, пронизывающих электрическую цепь с этим проводом, всякий раз в проводе возникает наведенная э. д. с. , стремящаяся вызвать в нем ток. Если цепь замкнута, то течет ток. Именно этот ток заставляет отклониться стрелку прибора. Если же цепь разорвана, то тока нет, но можно показать, что при этом напряжение в цепи тем не менее существует. Обычные микровольтметры на самом деле представляют собой микроамперметры, пропускающие ток. Поэтому последнее утверждение невозможно проверить в столь малом масштабе.

Работа камеры Вильсона

Когда вода конденсируется, образуя капли или обыкновенный туман, каждая капля образуется на частице пыли, которая является как бы зародышем. Капли тумана будут вырастать из предельно маленьких капелек, образованных из случайно собравшихся нескольких молекул воды. Подобные комплексы могут чрезвычайно легко испаряться; фактически они никогда не образуются в отсутствие специального инициатора. Большая кривизна поверхности крошечной капли делает испарение очень легким. Маленькие капли не будут образовываться в воздухе, насыщенном водяными парами, но большие капли будут образовываться на больших частичках пыли, покрытых водой. (В масштабе нашего рассмотрения на молекулярном уровне капелька или частица пыли, которая настолько велика, что уже может быть видимой, является большой.)

Картины в камере Вильсона

Как можем мы сфотографировать полет одиночной атомной частицы, к тому же очень быстрой? Прямая фотография невозможна — частица очень мала и летит слишком быстро. Но мы можем получить картину ее полета, рассматривая разрушения, производимые частицей на своем пути. Вот пример, предложенный профессором Андраде. Выстрелим пушечным ядром вдоль поверхности поля, на котором растет пшеница, и попытаемся сфотографировать его траекторию с самолета.

Осколки атомов

Все электроны имеют отрицательный заряд и все подобны друг другу. Однако положительные ионы — остатки атомов, у которых оторваны электроны,— сильно различаются. Разделение атомов на электроны и положительные ионы — это первое расщепление «неделимых» единиц материи, и оно дает первые наметки атомной структуры. Наиболее легкий путь получения осколков атомов для их последующего анализа — бомбардировка молекул газа.

Электродвигатели

Мы теперь можем объяснить, как работает электродвигатель, рассматривая его как видоизмененный амперметр. Виток больше не удерживается пружинками, а может свободно вращаться на оси, на которую насажен. Он окружен мягким железом для увеличения массы и усиления намагничивания. Постоянный магнит, создающий поле, заменяется электромагнитом, способным давать более сильное поле. Катапультирующие силы вращают виток, как и в амперметре. Когда ротор (виток+железный сердечник), поворачиваясь, пройдет по инерции через мертвую точку, он должен бы начать вращение в обратную сторону, если бы не остроумный прием: меняется направление тока в витке. Это происходит каждые пол-оборота, так что виток проворачивается еще на пол-оборота… и еще на пол-оборота… и т. д.

Катапультирующие силы

На проволоку с током, расположенную поперек магнитного поля, действует выталкивающая сила, перпендикулярная и полю, и проволоке. Это та самая «катапультирующая сила», о которой упоминалось. Если ток потечет в обратную сторону или магнитное поле изменит свое направление на противоположное, то и направление действия силы изменится на обратное. Если проволока не закреплена, то она движется, как краб, упомянутый в эпиграфе.

Катапультирующая сила действует на поток электронов в вакууме точно так же, как на ток, текущий по проволоке.

Магнитное поле действует как катапульта

Мы сможем предсказать направление действия результирующей силы, складывая векторы сил, отвечающих двум различным полям. Конфигурация однородного магнитного поля — это ряд равномерно идущих параллельных силовых линий, как показано на фиг. 143, а, а силовые линии прямолинейного проводника с током — это окружности, изображенные на фиг. 143, б. Мы рисуем эти окружности сгущающимися вблизи проводника, чтобы показать, что поле около него сильнее. (Детальное рассмотрение показывает, что

НАПРЯЖЕННОСТЬ ПОЛЯ≈ 1/РАССТОЯНИЕ ОТ ПРОВОДНИКА

поэтому мы обязаны рисовать окружности вдвое теснее друг к другу при сокращении расстояния наполовину.)

Магнитное поле прямого провода с током

Есть один особый очень важный случай проводника с током, когда нельзя подобрать эквивалентного магнита одинакового размера и формы. Это случай длинного прямого провода с током. С помощью железных опилок или крошечного компаса можно показать, что магнитные силовые линии такого проводника представляют собой опоясывающие его окружности, расположенные, разумеется, не в одной плоскости, а повсюду вокруг него. Магнитное поле сильнее вблизи провода и ослабевает вдали от него. Этот первый эффект магнитного действия электрического тока был открыт следующим образом.

Методические указания по решению задач, модуль 6


Загрузить всю книгу

Примеры решения задач

Пример №1. В плоскости квадратной рамки с омическим сопротивлением R и стороной а расположен на расстоянии r от рамки прямой бесконечный проводник (см. рис.). Сила тока в проводнике изменяется по закону I = bt 3 , где b>0 и b = const. Проводник параллелен одной из сторон рамки. Определить: 1) магнитный поток, пронизывающий площадь рамки; 2) ЭДС индукции, наведенную в рамке; 3) силу тока в рамке в момент времени t.

Вследствие изменения силы тока в проводнике магнитный поток, пронизывающий плоскость рамки, изменяется и в ней возникает индукционный ток. Рамка находится в неоднородном магнитном поле. Поэтому для расчета потока применим метод ДИ –дифференцирования и интегрирования. Разделим площадь рамки на столь узкие полоски шириной dx, чтобы в пределах каждой полоски магнитное поле можно было считать однородным. По закону Био-Савара-Лапласа . Выразим элементарный магнитный поток сквозь узкую полоску шириной dx: .

Интегрируя это выражение по х от r до (r + а), получим:

;

По закону Фарадея найдем ЭДС индукции: .

А сила тока из закона Ома равна: ;

[ Ф ] = 1 Вб = 1 Тл×м 2 = = = В ∙ с = ;

[ e i ] = ;

[I] = .

Ответ:; ; .

Пример №2. В плоскости рамки с омическим сопротивлением R и подвижной стороной а расположен на расстоянии r от рамки прямой бесконечный проводник. По проводнику течет постоянный ток I. Проводник параллелен одной из сторон рамки. От бесконечного проводника в направлении, перпендикулярном проводнику, удаляется со скоростью V не вся рамка, а лишь ее боковая сторона длиной а. Сопротивление проводящих проводов и подвижной стороны а равно 0. Определить Э.Д.С. в рамке в произвольный момент времени t.

Обозначим через I1 силу тока в бесконечном проводнике.

По условию она постоянна. Изменение магнитного потока через контур обусловлено движением перемычки а. Применяя метод ДИ, находим магнитный поток Ф через контур:

;; ; х = а;

, и далее Э.Д.С. индукции:

.

Ответ:.

Пример №3. Прямой бесконечный ток I1 и прямоугольная рамка длиной b и шириной l с током I2 расположены в одной плоскости так, что сторона рамки l параллельна прямому току и отстоит от него на расстоянии r = 0,1 b. Определить: какую работу необходимо совершить для того, чтобы повернуть рамку на угол j1 = 90° относительно оси 001, параллельной прямому току и проходящей через середины противоположных сторон (b) рамки.

При повороте рамки на угол 90° магнитный поток Ф2 (в конечном положении) равен 0. В начальный момент вращения В перпендикулярен плоскости рамки, направлен так, что мы видим его хвостик. По определению: А=I2 D Ф. DФ = Ф2 – Ф1 = –Ф1. Так как Ф2=0, то работа А будет отрицательна, и надо найти Ф1. Магнитное поле создается бесконечным прямолинейным током I1. Его поле является неоднородным: В =. Для расчета Ф1 применим метод ДИ. Разделим площадь рамки на столь узкие полоски шириной dx, чтобы в пределах каждой такой полоски магнитное поле можно было считать однородным. Тогда каждая полоска имеет площадь dS = l ×dx, а элементарный магнитный поток через эту полоску равен:

Смотрите так же:  Провода где ноль

.

Полный магнитный поток сквозь рамку равен:

;

Тогда .

Проверка: [А] = Дж = Гн×А 2 = В×с×А =Дж.

Ответ:. Эта работа совершается за счет источника, который поддерживает ток I2 в контуре.

Пример №4. В однородном магнитном поле с индукцией В равномерно вращается рамка, содержащая N витков, с частотой n. Площадь рамки S. Определить: мгновенное значение Э.Д.С. индукции, соответствующее углу поворота рамки в 30°; среднее значение ЭДС индукции за время Dt = T/4.

Мгновенное значение Э.Д.С. индукции ; а потокосцепление: . .

По условию задачи °, а , и Среднее же значение ЭДС по определению равно:

,.

Проверка: .

Ответ : ; .

Пример №5. Имеется длинный прямой проводник с током I. На расстояниях а и b от него (см. рис.) расположены два параллельных ему провода, замкнутых на одном конце сопротивлением R. По проводам без трения перемещают с постоянной скоростью V стержень-перемычку АВ. Пренебрегая сопротивлением проводов, стержня и скользящих контактов, найти значение и направление индукционного тока в стержне.

Замкнутый контур находится в неоднородном магнитном поле и . Вследствие движения перемычки АВ с постоянной скоростью V в однородном магнитном поле, магнитный поток, пронизывающий контур, состоящий из сопротивления R, перемычки и двух параллельных проводов, является переменным. Для решения используем метод ДИ.

Разобьем площадь контура на столь узкие полоски шириной dx, чтобы в пределах каждой полоски магнитное поле можно было считать однородным. По закону Био-Савара-Лапласа: , тогда элементарный магнитный поток сквозь узкую полоску будет равен: , где В – индукция магнитного поля на расстоянии х от проводника с током I;

– расстояние, на которое удалится перемычка с сопротивлением R;

х – изменяется в пределах от а до b, тогда

.

По закону Фарадея: , а , тогда , так как dФ/dt > 0, то индукционный ток I1 направлен так, что он создает поле , ослабляющее поле , т.е. ток течет по перемычке от точки А к точке В.

Проверка размерности: .

Ответ: по перемычке ток течет от точки А к точке В.

Пример №6. Квадратная проволочная рамка со стороной а и прямой проводник с постоянным током I лежат в одной плоскости. Индуктивность и сопротивление рамки равны L и R. Рамку повернули на угол 180° вокруг оси ОО1, отстоящей от проводника с током на расстояние b. Найти заряд, протекший в рамке.

По закону Фарадея для электромагнитной индукции:

по закону Ома: , имеем: .

Применив метод ДИ (как в предыдущих примерах), запишем выражение для dФ.

;; получим, что.

Расстояние х меняется от х1 =(b-a) до х2 = (b+a).

Проинтегрируем выражение . .

Проверка размерности:

Ответ:.

Пример №7. К источнику тока с ЭДС E = 0,5 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением присоединены два металлических стержня, расположенные горизонтально и параллельно друг другу. Расстояние L между стержнями равно 20 см. стержни находятся в однородном магнитном поле, направленном вертикально. Магнитная индукция В = 1,5 Тл. По стержням под воздействием сил поля скользит со скоростью V = 1м/с прямолинейный провод АВ сопротивлением R = 0,02 Ом. Сопротивление стержней пренебрежимо мало. Определить:

  1. ЭДС индукции;
  2. силу F, действующую на провод со стороны поля;
  3. силу тока в цепи;
  4. мощностьР1, расходуемую на движение провода;
  5. мощность Р2, расходуемую на нагревание провода;
  6. мощность Р3, отдаваемую в цепь источником тока.

Контур с током находятся в однородном магнитном поле, но из-за того, что изменяется площадь контура, его, пронизывает переменный магнитный поток.

Выразим элементарный магнитный поток: .

По закону Фарадея для ЭМИ найдем ЭДС индукции: , так как dФ/dt >0, то Ii – индукционный ток противонаправлен току батареи;

По определению , где , а ,

тогда

На движение провода расходуется мощность: ;

По определению на нагревание провода расходуется мощность:

;

Ответ: 1) ; 2) FА=3Н; 3) Iцепи =10A; 4) Р1 =3Вт; 5)Р2 =2Вт; 6) Рисх. = 5Вт.

Пример №8. По двум гладким медным шинам, установленным под углом a к горизонту, скользит под действием силы тяжести медная перемычка массой m. Сверху шины замкнуты на конденсатор емкости C. Расстояние между шинами l. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Сопротивление шин, перемычки и скользящих контактов, а также самоиндукции контура, пренебрежимо малы. Найти ускорение перемычки.

Изменение магнитного потока через контур обусловлено движением перемычки. По закону Ома для неоднородного участка цепи ЭДС индукции Ei в любой момент времени равна разности потенциалов Dj на обкладках конденсатора. Ei = Dj. Но Dj = q/c. Следовательно, сила индукционного тока в контуре равна: . Так как магнитное поле однородное, то:

. Тогда: , где а — ускорение, с которым движется перемычка массой m. На перемычку действуют: сила тяжести и сила Архимеда: , , спроецируем это уравнение на направление движения перемычки: .

Отсюда:.

Ответ:.

Пример №9. В вертикальной плоскости подвешено на двух нитях медное кольцо (см. рис.). В него один раз вдвигается ненамагниченный стальной стержень, другой раз магнит. Влияет ли вдвижение стержня и магнита на положение кольца?

Ответ: Движение стального ненамагниченного стержня на положение кольца не влияет. При движении магнита в кольце согласно правилу Ленца возникает индукционный ток, поле которого препятствует перемещению магнита. Магнит в свою очередь с такой же силой действует на кольцо, и оно отклоняется от вертикального положения в ту сторону, в которую движется магнит.

Пример №10. Сквозь отверстие катушки падает прямой магнит. С одинаковыми ли ускорениями он движется при замкнутой и разомкнутой обмотках катушки? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ: При падении магнита сквозь катушку в ней возбуждается ЭДС индукции и возникает индукционный ток. Направление этого тока согласно правилу Ленца таково, что магнитное поле, создаваемое им, взаимодействуя с полем падающего магнита, препятствует его движению. Поэтому падение магнита при замкнутой обмотке катушки будет происходить с ускорением меньшим, чем ускорение свободного падения.

Пример №11. Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного провода?

Ответ: В катушке возникает большая Э.Д.С., т.к. Э.Д.С. индукции пропорциональна длине проводника, движущегося в магнитном поле, то есть пропорциональна числу витков катушки.

Пример №12. На тороид с железным сердечником надето медное широкое кольцо. По виткам тороида пропускают постоянный ток, а кольцо поворачивают и перемещают произвольным образом, не снимая с тороида. Будет ли индуцирован ток в тороиде?

Ответ: Магнитное поле целиком сосредоточено в тороиде, и при любом положении кольца магнитный поток, пронизывающий его, изменяться не будет. Поэтому ток в кольце индуцироваться не будет.

Пример №13. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля. Что показывает гальванометр?

Ответ: Гальванометр показывает 0, т.к. в двух частях проволоки возникают равные по величине, но противоположные по знаку Э.Д.С. индукции, которые взаимно компенсируются.

Пример №14. Проволочная рамка вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, параллельной вектору индукции магнитного поля. Будет ли в ней возникать индукционный ток?

Ответ: Нет, не будет, т.к. при любом положении рамки поток магнитной индукции сквозь нее равен нулю.

Пример №15. Объясните явление, описанное Э.Х. Ленцем: «Искра при открытии цепи является сильнее тогда, когда употребляют для закрытия длинную проволоку, нежели короткую, хотя самый ток в первом случае бывает слабее по причине худой проводимости длинной проволоки. Искра при открытии цепи будет сильнее, когда длинную проволоку наматывают на цилиндр в виде спирали, а еще сильнее, когда цилиндр будет железный».

Ответ: Индуктивность длинной проволоки больше, чем короткой; а индуктивность соленоида больше, чем прямого проводника. Наибольшая индуктивность у соленоида с ферромагнитным сердечником.

Пример №16. К батарее аккумуляторов присоединены параллельно две цепи: одна содержит лампы накаливания, другая — большой электромагнит. Величина тока в обеих цепях одна и та же. При размыкании какой из цепей будет наблюдаться более сильная искра?

Ответ: Более сильная искра будет наблюдаться при размыкании электромагнита, у которого индуктивность больше, чем у ламп.

Похожие статьи:

  • Прибор для измерения импульсного тока Устройство для измерения импульсного тока Изобретение относится к импульсной технике и может быть использоваться для измерения режимов работы импульсных потребителей тока. С целью повышения точности измерений в устройство введены […]
  • Схема работы ламп дневного света Схема работы ламп дневного света 1.Дроссель 2. Слой люминофора 3.Пары ртути 4.Вывода стартёра 5.Электроды стартёра 6.Стеклянная колба стартёра 7.Биметаллический контакт 8.Свечение инертного газа 9.Вольфрамовые нити накала лампы 10.Капля […]
  • Реле контроля тока ркт-1 ac100-400в Реле тока РКТ-1 контроль токов до 1А или до 5А, АС100-400В Реле тока РКТ-1 выдаёт управляющий сигнал при обнаружении выхода значения тока в однофазных сетях выше или ниже установленного. Реле контроля тока служит для контроля : […]
  • Пример расчета заземление Пример расчета заземление Для выполнения расчета заземления и определения сезонных климатических коэффициентов для вертикальных и горизонтальных заземлителей в СНиП 23.01.99 Климатические условия Рисунок 1 таблица А1 можно найти […]
  • Провода на печку ваз 2105 Как правильно подключить вентилятор печки ваз 2105 Снятие и установка Для того, чтобы снять отопитель с автомобиля ВАЗ-2105, необходимо отсоединить провод масса от аккумуляторной батареи автомобиля. Снять щиток приборов, корпус вещевого […]
  • Электропроводка мт 10-36 Электропроводка мт 10-36 Электросхемы мотоциклов Днепр различных модификаций - Днепр МТ-10, Днепр 11, Днепр 16 других моделей. Для увеличения схемы нужно кликнуть на неё. Электросхема мотоцикла Днепр МТ-10 Электросхема мотоцикла Днепр […]