14.12. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя с индуктивностью 0,5Гн, чтобы энергия магнитного поля оказалась равной 1 Дж.
Ответ:
1)
4А; 2)
А;
3) 1А; 4) 2А.
W - энергия = 1 Дж; L - индуктивность = 0,5 Гн; I - сила тока;
W = L * I^2 / 2 => I^2 = 2 * W / L = 2 * 1 / 0,5 = 4;
I = 2 А
15.12. По горизонтальному проводнику длиной 20см и массой 2г течет ток силой 5а. Определить магнитную индукцию в поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы он висел не падая.
Ответ:
1) 1мТл; 2) 10мТл; 3) 20мТл; 4) 100мТл.
Условие равновесия проводника — это равенство силы Ампера и силы тяжести
Fа = m*g
Сила Ампера
Fа = I*B*L
Приравниваем
I*B*L = m*g
отсюда
B = (m*g) / (I*L)
B = (0.002 * 10) / (5*0.2) = 0.02 Тл
13. Электромагнитная индукция
1.13. Виток проволоки площадью 1м2 расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону . Определить эдс индукции как функцию времени.
Ответ:
1)
0,5
В; 2) 1,5
В; 3) 2,5
В; 4) 5
В.
перпендикулярно cosa=1, е= -dФ/dt=-S*dB/dt= -S*0.5*(-e^-t)= 0.5*e^-10 =2.26e-5 B
2.13. Через катушку с индуктивностью 200 мГн протекает ток, изменяющийся по закону I=2cos(3t)B. Определите закон изменения ЭДС самоиндукции.
Ответ:
1) 6sin(3t)А; 2) 8sin(3t)А; 3) sin(3t)А; 4) 1,2sin(3t)А.
200 мГн=0,2 Гн
Es=-LI'=-L*2*3*(-sin3t)=6Lsin3t=6*0,2*sin3t=1,2sin3t
ЭДС самоиндукции принимает максимальное значение, когда sin3t принимает максимальное значение. Как известно, максимальное значение любого синуса — это единица. Значит максимальное значние ЭДС самоиндукции Es max = 1,2*1=1,2 В
3.13. Постоянный магнит вводят в замкнутое алюминиевое кольцо на тонком длинном подвесе. Первый раз - северным полюсом, второй раз - южным полюсом. Что происходит с кольцом?
Выбрать правильный ответ
Ответ:
1) в первом опыте кольцо притягивается к магниту, во втором кольцо отталкивается от магнита;
2) в первом опыте кольцо отталкивается от магнита, во втором кольцо притягивается к магниту;
3) в обоих опытах кольцо притягивается к магниту;
4) в обоих опытах кольцо отталкивается от магнита.
По правилу Ленца индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем препятствовать причине вызвавшего его. В обоих случаях кольцо будет отталкиваться от вводимого магнита.
4.13. Катушка длиной 50 см и диаметром 5 см содержит 200 витков. Определите индуктивность катушки.
Ответ:
1) 100мкГн; 2) 197мкГн; 3) 402мкГн; 4) 597мкГн.
5.13. Индукция магнитного поля изменяется в зависимости от времени так, как показано на графике. Линии индукции этого однородного поля перпендикулярны плоскости площади проволочного кольца площадью 100см2. Чему равно максимальное значение индуцируемой в кольце ЭДС?
Ответ:
1) 1,0 В; 2) 20мВ; 3) 2,0В; 4) 40мВ.
6.13. В магнитном поле индукция которого равна B, вращается стержень длиной L с постоянной угловой скоростью . Ось вращения перпендикулярна стержню, проходит через его конец О и параллельна линиям индукции магнитного поля. ЭДС индукции, возникающая в стержне, равна:
Ответ:
1) BLω; 2) BLω/2; 3) BL2 ω/2; 4) BLω/4.
7.13.Выбрать график изменения индукционного тока в контуре, если индукция магнитного поля, в котором находится контур, меняется, как показано на рисунке: Плоскость контура перпендикулярна вектору индукции.
Ответ:
1) 1); 2) 2); 3) 3); 4) 4).
8. 13 .От чего зависит индуктивность контура L?
Выбрать ответы.
а) от материала, из которого сделан контур;
б) от магнитной проницаемости среды;
в) скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром;
г) формы и размеров проводника.
Ответ:
1) а) и б); 2) в); 3) а) и г); 4) б) и г).
9.13. Если магнитный поток, пронизывающий виток с сопротивлением 10 Ом, изменяется с течением времени, как показано на рисунке, то сила тока в витке в интервале времени 1с-2с равна:
Ответ:
1) 0А; 2) 0,3А; 3) 0,1А; 4) 2А.
10.13. Индукция магнитного поля B изменяется в зависимости от времени так, как показано на графике. В каком промежутке времени абсолютное значение ЭДС, индуцируемой в рамке, максимально?
Ответ:
1) 0-1c; 2) 1-2c; 3) 2-3c и 4-5с; 4) 3-4c.
11.13. Индукция магнитного поля B изменяется в зависимости от времени так, как показано на графике. В каком промежутке времени абсолютное значение ЭДС, индуцируемой в рамке, минимально?
Ответ:
1) 0-1c; 2) 1-2c; 3) 2-3c и 4-5c; 4) 3-4с.
12.13. Магнитный поток, пронизывающий виток проволоки, изменяется с течением времени, как показано на рисунке. В какой интервал времени через виток прошел максимальный заряд?
Ответ:
1) в интервале 0-2с;
2) в интервале 2-8с;
3) в интервале 8-16с;
4) в интервале 16‑17с.
13.13. На рисунке представлена зависимость магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную некоторым контуром, от времени. Найти величину ЭДС, индуцируемую в контуре, в интервале от 1 до 2с.
Ответ:
1) 1мВб; 2) 2мВб; 3) 3мВб; 4) 5мВб.
1
4.13.
Скорость самолета с реактивным двигателем
950 км/ч. Найти ЭДС индукции, возникающей
между концами крыльев самолета, если
вертикальная составляющая напряженности
магнитного поля Земли 39,8 А/м и размах
крыльев самолета 12,5 м. Ответ округлить
до целого.
Ответ:
1) 103мВ; 2) 165мВ; 3) 330мВ; 4) 579мВ.
15.13. Найти индуктивность катушки, если при токе 1А магнитный поток через катушку равен 2мкВб.
Ответ:
1) 1мкГн; 2) 1,5мкГн; 3) 2мкГн; 4) 2,5мкГн.
Дано
I=1A Ф=2мкВб= |
Решение
ПО первой формуле
|
пример:
14 Электрические и магнитные свойства вещества. Уравнения Максвелла
1.14. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля записывается так:
∮L
-∫S
∮L
- ∫S
∮S
d
vρdV
∮S
d
Какой случай описывает следующая система уравнений?
∮L - ∫S
∮L
- ∫S
∮S d vρdV
∮S d
Ответ:
1) в отсутствие заряженных тел;
2) в отсутствие токов проводимости;
3) в отсутствие заряженных тел и токов проводимости;
4) при наличии заряженных тел и токов проводимости.
Вторая
система уравнений отличается от первой
системы своим вторым уравнением: в
подынтегральном выражении отсутствует
плотность тока проводимости 
. Это
означает, что источником вихревого
магнитного поля является только
переменное электрическое поле. Таким
образом, рассматриваемая система
справедлива для переменного
электромагнитного поля при наличии
заряженных тел и в отсутствие токов
проводимости.