- •Ю. И. Масленников Электромагнетизм Тестовые задания
- •Предисловие
- •1. Электрическое поле (эп)
- •1.1. Расчетные формулы по теме «эп»
- •1.2. Тестовые задания по теме «эп»
- •2. Электроемкость и конденсаторы (эк)
- •2.1. Расчетные формулы по теме «эк»
- •2.2. Тестовые задания по теме «эк»
- •3. Законы постоянного тока (зпт)
- •3.1. Расчетные формулы по теме «зпт»
- •3.2. Тестовые задания по теме зпт
- •4.Магнитное поле тока (мпт)
- •4.1. Определения основных понятий мпт
- •4.2.Основные формулы раздела «мпт»
- •4.3. Тестовые задания по теме «мпт»
- •4.4. Задачи на тему мпт
- •5. Сила Лоренца (сл)
- •5.1. Расчётные формулы
- •5.2. Тестовые задания по теме «сл»
- •6. Электромагнетизм (эм)
- •6.1. Электромагнитная индукция и самоиндукция
- •6.2. Расчетные формулы по теме «эм»
- •6.3. Тестовые задачи по теме «эм»
- •7. Электромагнитные колебания (эмк)
- •7.1. Собственные незатухающие электромагнитные колебания
- •7.2. Собственные затухающие эмк
- •7.3. Расчетные формулы по теме «эмк»
- •7.4. Расчетные формулы в задании «переменный ток»
- •7.5. Тестовые задания по теме эмк
- •8.Библиографический список
- •Электромагнетизм Тестовые задания
- •620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66 Приложение
- •Приложение
4.3. Тестовые задания по теме «мпт»
МПТ 1. Круговой контур. Проволочный круговой плоский контур подключен к источнику постоянного тока. Напряжение U(=), радиус контура а, диаметр проволоки d, удельное сопротивление ρ, длина 𝓁. Допустить, что электрическое сопротивление проводника не зависит от температуры. Проводили два опыта. Во сколько раз (I2/I1) изменятся параметры: 1) I − сила тока, 2) R − электрическое сопротивление,3) G − электрическая проводимость, 4) ωэ − удельная тепловая мощность тока, 5) Р − мощность тока; в центре круга: 1) В − индукция магнитного поля, 2) ωm − плотность энергии магнитного поля, 3) Н − напряженность магнитного поля, 4) рт − магнитный момент контура, 5) L − индуктивность контура, если во втором опыте: j ↑ 4, а ↓ 2, d = , U =, ρ =?
Дано: j ↑ 4, а ↓ 2, d = , U =, ρ =.
Ответы: I ↑ 4, R ↓ 2, G ↑ 2, ωэ ↑ 16, Р ↑ 8, В ↑ 8, ωm ↑ 64, Н ↑ 8, рт =, L ↓ 4.
Задаваемые параметры: j, E, Q, q, а, d, ℓ, ρ , pm .
МПТ 2. Наложение магнитных полей. В узлах правильного шестиугольника находятся параллельные равные постоянные токи I. Токи расположены перпендикулярно плоскости фигуры в последовательности против движения часовой стрелки: ○ . Знак плюс – «ток от нас», точка− ток «к нам». Параметры 𝓁, S, ρ проводников и расстояние от центра шестиугольника до токов а равны. Допустить, что электрическое сопротивление проводников не зависит от силы тока. Найдите параметры магнитных полей в центре шестиугольника на равном расстоянии а от токов: 1) Н − напряженность магнитного поля (А/м), 2) В − магнитную индукцию (мкТл), 3) ωm − объемную плотность энергии магнитного поля (мДж/м3); далее: 4) Е − напряженность электрического поля в проводнике (мВ/м), 5) ωэ − удельную тепловую мощность электрического тока в проводнике (кДж/м3). Дано: I = 20π A; π = 3,14; S =10 π мм2; ρ = 20 нОм · м; а = 0,5 м.
Ответы: Н = 40 А/м, В = 50 мкТл, ωm = 1 мДж/, Е = 40 мВ/м, ωэ = 80 кДж/)\.
Задаваемые параметры: значения и направления токов в узлах равностороннего треугольника, четырёхугольника, шестиугольника, расстояние а.
МПТ 3. Круговой контур из нескольких проводников. По изолированному проводнику, изогнутому в виде окружности, течет постоянный ток. Во втором опыте, сохраняя длину 𝓁, этому проводнику, свернув его, придали форму п плоских колец, прилегающих вплотную друг к другу и находящихся в той же плоскости. Ток в кольцах течет в одном направлении. Допустить что электрическое сопротивление проводников не зависит от силы тока. Во сколько раз (I2/I1) изменятся параметры: 1) R – электрическое сопротивление, 2) E – напряженность электрического поля, 3) ωэ – удельная мощность тока, 4) P – мощность тока, 5) Q – количество выделившейся теплоты; 1) I − сила тока, 2) рт − магнитный момент контура с током; в центре петли на расстоянии а от тока: 3) В − магнитная индукция, 4) Н − напряженность магнитного поля, 5) ωm − объемная плотность энергии магнитного поля, если во втором опыте изменить задаваемые параметры: j ↑ 8, п = 2, 𝓁 =, τ ↑ 2, ρ =, S =?
Ответы: R =, E ↑ 8, ωэ ↑ 64, P ↑ 64, Q ↑ 16, I ↑ 8, рт ↑ 2, В ↑ 32, ωm ↑ 1024, Н ↑ 32.
Задаваемые параметры: j, E, P, Q, t, n, q, В, Н.
МПТ 4. Два параллельных проводника, по которым текут равные токи противоположного направления, расположены на расстоянии а друг от друга. Напряжение U, диаметр проволоки d, удельное сопротивление ρ, длина 𝓁. Допустить, что электрическое сопротивление проводников не зависит от силы тока. Проводили два опыта. Во сколько раз (I2/I1) изменятся параметры: 1) I − сила тока, 2) R − электрическое сопротивление, 3) j − плотность тока, 4) Е − напряженность электрического поля, 5) ωэ – удельная тепловая мощность тока; 1) Р − мощность тока, 2) F − сила, действующая на единицу длины проводника; на равном расстоянии а от проводников: 3) В − индукция магнитного поля, 4) ωm − плотность энергии магнитного поля, 5) Н − напряженность магнитного поля, если во втором опыте изменить задаваемые параметры: τ = , q ↑ 2, a ↓ 4, d ↑ 2, ρ =, 𝓁 =, U = ?
Ответы: I ↑ 2, R ↓ 4, j ↓ 2, Е ↓ 2, ωэ ↓ 4, Р ↑ 2, F =, В ↑ 8, ωm ↑ 64, Н ↑ 8.
Задаваемые параметры: a, U, Q, q, I, τ, Е, ωэ, Р, F, В, Н, pm , ωm.
МПТ 5. Прямолинейный и круговой контуры совместно. В контуре 1 длинный, прямолинейный «разорванный» проводник непрерывно переходит в круговую петлю радиуса а. В контуре 2 длинный, прямолинейный «неразорванный» проводник непрерывно переходит в круговую петлю радиуса а . В прямолинейных проводниках токи текут в одном направлении, а в круговых – в обратном. Как и во сколько раз изменятся параметры: 1) I − сила тока, 2) Р − мощность тока; в центре петли на расстоянии а от тока: 3) В – магнитная индукция, 4) Н – напряженность магнитного поля, 5) ωm – объемная плотность энергии магнитного поля, если во втором опыте контур 1 был заменён на контур 2, j ↑ 8, 𝓁 = ?
Задаваемые параметры: E, q, pm, ωэ.