5.5. Задачи для самостоятельного решения

5.5.1. В однородном магнитном поле напряженностью Н = 79,6 кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол . Сторона рамки. Найти магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.

5.5.2. В магнитном поле, индукция которого В = 0,05 Тл, вращается стержень длиной . Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна направлению магнитного поля. Найти магнитный поток Ф, пересекаемый стержнем при каждом обороте.

5.5.3. Рамка площадью S = 50 см², содержащая n = 100 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле (В = 40 мТл). Определить максимальную ЭДС индукции, если ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается с частотой n = 960 об/мин.

5.5.4. Горизонтальный стержень длиной вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов. Ось вращения параллельна магнитному полю, индукция которого В = 50 мкТл. При какой частоте вращения n стержня разность потенциалов на концах этого стержня U = 1 мВ?

5.5.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл движется проводник длиной . Скорость движения проводникаи направлена перпендикулярна магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике ЭДС.

5.5.6. Скорость самолета с реактивным двигателем . Найти ЭДС индукции, возникающую на концах крыльев самолета, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля Н_В= 39,8 А/м и размах крыльев самолета.

5.5.7. Определить силу тока в цепи через t = 0,01 с после ее размыкания. Сопротивление цепи r = 20 Ом и индуктивность L = 0,1 Г. Сила тока до размыкания цепи l₀= 50 А.

5.5.8. По обмотке соленоида индуктивностью L = 0,2 Г течет ток I = 10 А. Определить энергию W магнитного поля соленоида.

5.5.9. Через катушку, индуктивность которой L = 21 мГн, течет ток, изменяющийся со временем по закону где. Найти зависимость от времени t: а) эдс самоиндукции, возникающей в катушке; б) энергии W магнитного поля катушки.

5.6. Тест по теме: “Электромагнитная индукция.

Самоиндукция. Магнитные свойства вещества”Для самостоятельно работы

1. Каков механизм возникновения ЭДС в случае движения проводника в постоянном магнитном поле?

А. Действие силы Лоренца на электроны в проводнике.

В. Вызывается индуцированным вихревым электрическим полем.

С. ЭДС при движении проводника в постоянном магнитном поле не возникает.

Д. Среди ответов А-С нет правильного.

2. Каков механизм ЭДС, возникающей в неподвижном контуре в переменном магнитном поле?

А. Действие силы Лоренца на электроны в проводнике.

В. Вызывается индуцированным вихревым электрическим полем.

С. ЭДС в неподвижном контуре в переменном поле не возникает.

Д. Среди ответов А-С нет правильного.

3. Каковы особенности, характеризующие индуцированное поле электрическое поле?

1. Поле вызывается изменением магнитного потока.

2. Силовые линии его разомкнуты.

3. Силовые линии его замкнуты.

4. Электрический характеристикой является потенциал, так как работа по замкнутому контуру в нем равна нулю.

5. Электрический характеристикой является ЭДС индукции, так как работа по замкнутому контуру в нем равна нулю.

А. 1, 3, 5; В. 2, 4, 5; С. 1, 2, 3; Д. 2,4.

4. Следствием какого закона является правило Ленца?

А. Закон Кулона; В. Закон Фарадея;

С. Закон сохранения энергии; Д. Закон Ампера.

5. Полезны (I) или вредны (II) токи Фуко при:

1. демпфировании подвижных частей гальванометров.

2. в индукционных печах для плавления металлов в вакууме.

3. в высокочастотных цепях, где применяются проводники в виде трубки.

4. в сердечниках трансформаторов.

А. I – 1, 2, 3, II – 4; В. I – 4, II – 1, 2, 3; С. I – 1, 4, II – 1;

Д. Среди ответов А-С нет правильного.

6. Причиной возникновения скин-эффекта является:

А. сопротивление; В. токи Фуко;

С. напряженность; Д. ни один из этих факторов.

7. Какая функция описывает поведение тока в цепи с индуктивным сопротивлением при включении в нее источника ЭДС?

А. В.С.

Д. Среди ответов А-С нет правильного.

8. Какая функция описывает характер изменения тока при размыкании цепи?

А. В.С.

Д. Среди ответов А-С нет правильного.

9. Определите индуктивность катушки, в которой при изменении тока на 2 А поток изменится на 6 Вб…

А. 3 Гн; В. 12 Гн; С. 4 Гн; Д. 8 Гн.

10. Магнитный поток изменяется от 8 до 2 Веберов. Определите модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре за 2 секунды.

А. 4 В; В. 3 В; С. 5 В; Д. 6 В.

11. Выберите формулу закона полного тока в вакууме:

А. В.С.Д.

12. Чему равен магнитный поток через замкнутую поверхность, проведенную в магнитном поле?

А. В.С.Д.

13. Какова природа возникновения ЭДС индукции в проводнике, движущемся в постоянном магнитном поле?

ЭДС вызывается:

А. индуцированным электрическим полем; В. силой Лоренца;

С. силой Ампера; Д. другими причинами.

14. Укажите график зависимости … для ферромагнетиков.

15. в каком из перечисленных металлов можно обнаружить домены?

А. натрий; В. платина; С. цинк; Д. железо.

16. Какие из перечисленных групп веществ являются диамагнетиками?

А. водород, вода, медь, висмут;

В. азот, кислород, алюминий, вольфрам;

С. кобальт, никель, железо, сталь;

Д. хром, марганец, эрбий, диспрозий.

17. какое из уравнений Максвелла в интегральной форме…

I. является выражением закона электромагнитной индукции;

II. указывают на отсутствие источников магнитного поля;

III. устанавливает связь между токами проводимости и смещения и порождаемым им магнитным полем.

1. 2.

3. 4.

А. I 1; II 2; III 3; IV 4. В. I 2; II 3; III 4; IV 1.

С. I 3; II 4; III 2; IV 1. Д. I 4; II 3; III 2; IV 1.

18. Дана петля гистерезиса для ферромагнетика. Укажите, какие-либо участки кривой соответствует:

I. остаточной индукции.

II. коэрцитивной силе.

III. основной кривой намагничивания.

А. I оа; II bo; III co В. I bо; II co; III oa С. I bc; II ca; III ob.

Д. среди ответов А-С нет правильного.

19. Укажите петлю гистерезиса ферромагнетика с наибольшей коэрцитивной силой.

……

Д. во всех случаях коэрцитивная сила одинакова.

20. Одинаково ли электрическое сопротивление прямого провода и этого же провода, скрученного спиралью.

А. одинакова В. R_п> R_cС. R_с> R_п

Д. среди ответов А-С нет правильного.

21. На рисунке изображено однородное магнитное поле. Укажите угол, который входит в формулу магнитного потока .

А. 1. В. 2. С. 3.

Д. среди ответов А-С нет правильного

22. Магнитный поток внутри контура, площадь поперечного сечения которого 60 см², равен 0,3 Вб. Найти индукцию поля внутри контура. Поле считать однородным.

А. 50 Тл; В. 0,5 Тл; С. 50 мТл;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

23. За 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно убывает с 7 до 3 мВб. Найти величину ЭДС индукции в соленоиде.

А. 400 В; В. 40 В; С. 0,4 В;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

24. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м, под углом 60⁰к линиям ЭДС индукции 1 В? Индукция магнитного поля 0,2 Тл.

А. 0,58 м/с; В. 5,8 м/с; С. 58 м/с;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

25. Какой величины ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита с индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменение силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?

А. 1 В; В. 10 В; С. 100 В;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

26. Электромагнит индуктивностью 5 Гн подключен к источнику, ЭДС которого 110 В. Определить общую ЭДС в момент размыкания цепи, если сила тока при этом убывает со скоростью 8 А/с.

А. 150 В; В. 15 В; С. 1,5 В;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

27. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя с индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась равной 1 Дж?

А. 0,2 А; В. 2 А; С. 20 А;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

28. Будет ли возникать ЭДС индукции и индукционный ток в замкнутом проводящем контуре, пересекаемое переменным магнитным полем в вакууме?

А. будет; В. не будет; С. это зависит от формы контура;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

29. Катушка сопротивлением 100 Ом, состоящая из 1000 витков площадью 5 см²каждый, внесена в однородное магнитное поле. В течение некоторого времени индукция магнитного поля уменьшилась от 0,8 до 0,3 Тл. Какой заряд индуцирован в проводнике за это время?

А. 2,5∙10^-3Кл; В. 2,5 Кл; С. 25 Кл;

Д. среди ответов А-С нет правильного.

20. Определить индуктивность поля, создаваемую витком проволоки, если при силе тока 5 А создается магнитный поток, равный 0,2 Вб.

А. 0,4 Гн; В. 0,04 Гн; С. 0,004 Гн;

Д. среди ответов А-С нет правильного.