Тема: Магнитостатика

1.Рамка с током с магнитным дипольным моментом, направление которого указано на рисунке, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на диполь, направлен…

противоположно вектору магнитной индукции

по направлению вектора магнитной индукции

перпендикулярно плоскости рисунка к  нам

перпендикулярно плоскости рисунка от нас

Решение:

2. Небольшой контур с током I помещен в неоднородное магнитное поле с индукцией . Плоскость контура перпендикулярна плоскости чертежа, но не перпендикулярна линиям индукции. Под действием поля контур …

			повернется против часовой стрелки и сместится влево
			повернется против часовой стрелки и сместится вправо
			повернется по часовой стрелке и сместится вправо
			повернется по часовой стрелке и сместится влево

Решение: На контур с током в однородном магнитном поле действует вращающий момент , стремящийся расположить контур таким образом, чтобы вектор его магнитного момента  был сонаправлен с вектором магнитной индукции  поля. Если контур с током находится в неоднородном магнитном поле, то на него действует еще и результирующая сила, под действием которой незакрепленный контур втягивается в область более сильного поля, если угол между векторами  и  острый (α < 90°). Если же указанный угол тупой (α > 90°), то контур с током выталкивается в область более слабого поля, поворачивается под действием вращающего момента, так что угол становится острым, и затем втягивается в область более сильного поля. В соответствии с этим контур повернется против часовой стрелки и сместится влево.

3.Магнитный момент кругового тока, изображенного на рисунке, направлен

по оси контура влево по направлению тока

по оси контура вправо против направления тока

Решение:

4.Магнитный момент  контура с током ориентирован во внешнем магнитном поле  так, как показано на рисунках. Положение рамки устойчиво, и момент сил, действующих на нее, равен нулю в случае …

Решение:

5. Электрон влетает в магнитное поле, создаваемое прямолинейным длинным проводником с током в направлении, параллельном проводнику (см. рис.). При этом сила Лоренца, действующая на электрон, …

			лежит в плоскости чертежа и направлена влево
			лежит в плоскости чертежа и направлена вправо
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас»
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам»

Решение:

6.При увеличении силы тока в одном прямолинейном проводнике в 2 раза, а в другом в 5 раз, сила взаимодействия между ними

уменьшится в 2,5 раза увеличится в 2 раза

увеличится в 10 раз увеличится в 2,5 раза

Решение:

7. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных длинных параллельных проводников с противоположно направленными токами, причем   . Индукция  магнитного поля равна нулю на участке … d

Решение:

8. Два заряда  и  движутся параллельно в одну сторону на расстоянии  r друг от друга, как показано на рисунке: Магнитная составляющая силы, действующей на второй заряд со стороны первого заряда, имеет направление …4

Решение:

9. Поле создано прямолинейным длинным проводником с током I1. Если отрезок проводника с током I2 расположен в одной плоскости с длинным проводником так, как показано на рисунке, то сила Ампера …

			лежит в плоскости чертежа и направлена вправо
			лежит в плоскости чертежа и направлена влево
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас»
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам»

Решение:

10. Однозарядные ионы, имеющие одинаковые скорости, влетают в однородное магнитное поле. Их траектории приведены на рисунке: Наименьшую массу имеет ион, движущийся по  траектории …

			1
			2
			3
			характеристики траекторий не зависят от массы

Решение: На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. В данном случае траектории заряженных частиц – дуги окружностей с различающимися радиусами. Поскольку радиус окружности прямо пропорционален массе частицы, , то из рисунка следует, что . Наименьшую массу имеет ион, движущийся по траектории 1.

11. На рисунке показаны траектории заряженных частиц, с одинаковой скоростью влетающих в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости рисунка. При этом для зарядов и удельных зарядов частиц верным является утверждение …

			, ,
			, ,
			, ,
			, ,

Решение: На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. В том случае, когда скорость частицы  перпендикулярна линиям магнитной индукции, направление силы Лоренца удобно находить по правилу левой руки. Тогда из рисунка следует, что , , , . В данном случае траектории заряженных частиц – дуги окружностей с различающимися радиусами. Поскольку радиус окружности обратно пропорционален удельному заряду частицы, , то из рисунка следует, что .

Задача 3.31

Относительно статических магнитных полей справедливо утверждение:

1) силовые линии магнитного поля разомкнуты

2) магнитное поле действует на заряженную частицу с силой, обратно пропорциональной скорости частицы

3) циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного контура определяется токами, охватываемыми этим контуром

Задача 3.32

Относительно статических магнитных полей справедливо утверждение:

1) магнитное поле является вихревым

2) магнитное поле действует только на неподвижные электрические заряды

3) поток вектора магнитной индукции сквозь произвольную замкнутую поверхность отличен от нуля

Задача 3.33

Относительно статических магнитных полей справедливо утверждение:

1) магнитное поле не совершает работы над движущимися зарядами

2) статическое магнитное поле является потенциальным

3) силовые линии магнитного поля являются замкнутыми

Задача 3.34

Рамка с током с магнитным дипольным моментом, направление которого показано на рис. 3.35, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на диполь, направлен

1) вдоль вектора магнитной индукции

2) к нам

3) против вектора магнитной индукции

4) от нас

Задача 3.35

Рамка с током с магнитным дипольным моментом, направление которого показано на рис. 3.36, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на диполь, направлен

1) вдоль вектора магнитной индукции

2) к нам

3) против вектора магнитной индукции

4) от нас

Задача 3.36

Рамка с током с магнитным дипольным моментом, направление которого показано на рис. 3.37, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на диполь, направлен

1) вдоль вектора магнитной индукции

2) к нам

3) против вектора магнитной индукции

4) от нас

Задача 3.37

Рамка с током с магнитным дипольным моментом, направление которого показано на рис. 3.38, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на диполь, направлен

1) вдоль вектора магнитной индукции

2) к нам

3) против вектора магнитной индукции

4) от нас

Задача 3.38

Сечения двух параллельных проводников с противоположно направленными токами, причем J₂ = 2J₁, изображены на рис. 3.39. Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала

1) a	2) b
3) c	4) d

Задача 3.39

Сечения двух параллельных проводников с противоположно направленными токами, причем J₂ = 2J₁, изображены на рис. 3.40. Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала

1) a	2) b
3) c	4) d

Задача 3.40

Сечения двух параллельных проводников с противоположно направленными токами, причем J₂ = 2J₁, изображены на рис. 3.41. Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала

1) a	2) b
3) c	4) d

Задача 3.41

Сечения двух параллельных проводников с одинаково направленными токами, причем J₂ = ½J₁, изображены на рис. 3.41. Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала

1) a	2) b
3) c	4) d

Задача 3.42

Проводник массой m, подвешенный на проводящих нитях, через которые подведен ток, изображен на рис. 3.42. Укажите правильную комбинацию направления вектора магнитной индукции и направления тока в проводнике, чтобы сила натяжения нитей стала равной нулю.

1) ток в направлении M-L; магнитная индукция от нас

2) ток в направлении M-L; магнитная индукция вверх

3) ток в направлении L-М; магнитная индукция вниз

4) ток в направлении L-М; магнитная индукция от нас

Задача 3.43

Пучок однократно ионизированных изотопов магния ²⁴Mg и ²⁵Mg, движущихся с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции (рис. 3.43). Радиусы окружностей, по которым движутся ионы, связаны соотношением

1) R1 = R2	2) R1 = R2
3) R1 = R2	4) R1 = R2

Задача 3.44

Пучок однократно ионизированных изотопов магния ²⁴Mg и ²⁵Mg, имеющих одинаковый импульс, влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции (рис. 3.43). Радиусы окружностей, по которым движутся ионы, связаны соотношением

1) R1 = R2	2) R1 = R2
3) R1 = R2	4) R1 = R2