КейсФ1-2013 / Экзамен физика1 / 3

3.5. Явление электромагнитной индукции

1. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

2. Закон Фарадея для электромагнитной индукции.

3. Правило Ленца.

4. Что такое индуктивность?

5. Записать выражение для ЭДС. самоиндукции.

6. Что такое явление самоиндукции?

7. Что такое явление взаимной индукции?

8. От чего зависит индуктивность проводника в вакууме?

9. Записать выражение для энергии магнитного поля катушки с индуктивностью L.

10. На чем основан принцип работы трансформаторов?

11. Записать выражение для объемной плотности энергии магнитного поля.

12. Записать выражение для индуктивности соленоида.

13. Через катушку, индуктивность которой L=10^-3 Гн, проходит ток I=1 А. Чему равен магнитный поток сквозь катушку?

14. В катушке индуктивностью 0,7 Гн сила тока равна 10 А. Чему равна энергия магнитного поля катушки?

15. Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке с индуктивностью 2 Гн, если сила тока в ней за 0,1 с равномерно уменьшилась от 5 А до 3 А?

16. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл движется прямолинейно проводник длиной 0.5м. Определить ЭДС индукции на концах проводника, если его скорость равна 10 м/с.

17. Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 50 см², чтобы при изменении магнитной индукции от 0,2 Тл до 0,3 Тл в течении 4 мс, в ней возбуждалась ЭДС 10 В?

18. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нем эдс индукции 120 В.

19. В витке сопротивлением 2 Ом скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока.

20. Катушка диаметром 10 см, имеющая 500 витков, находится в магнитном поле. Чему будет равно среднее значение эдс индукции в этой катушке, если индукция магнитного поля увеличивается в течение 0,1с с 0 до 2 Тл?

21. Круговой проволочный контур площадью 100 см² находится в однородном магнитном поле, индукция которого 2 Тл. Плоскость витка перпендикулярна направлению магнитного поля. Чему будет равно среднее значение эдс индукции, возникающей в витке при выключении поля в течение 0,01с?

22. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл движется проводник длиной 10 см. Скорость движения проводника 5 м/с и направлена она перпендикулярно магнитному полю. Чему равна индуцированная в проводнике эдс?

23. Квадратный виток площадью 100 см² первоначально располагался параллельно линиям магнитной индукции величиной 0,1 Тл, а затем за 0,1 с повернулся на 90º. Определить ЭДС индукции в этом витке.

24. Через катушку, индуктивность которой L = 0,021 Гн течёт ток, изменяющийся со временем по закону I = 58·sin(314·t). Найти модуль ЭДС самоиндукции.

25. Трансформатор с КПД 80% дает на выходе 10 В и 4 А. Какова его потребляемая мощность?

26. Какое количество витков должна содержать катушка, чтобы при изменении магнитной индукции от 0,2 до 0,6 Тл в течение 4 мс в катушке с площадью поперечного сечения 50 см² возбуждалось ЭДС индукции 5В?

27. Из провода изготовлена катушка длиной 6,28 см радиусом 1 см. Она содержит 200 витков и по ней проходит ток 1 А. Чему равен магнитный поток внутри катушки?

28. Определить индуктивность соленоида длиной 20 см, имеющего 500 витков и площадь поперечного сечения 10 см². Магнитная проницаемость равна 1, а m₀=4p·10^–7 Гн/м.

29. Определить абсолютное значение скорости изменения тока в катушке индуктивностью 0,1 Гн, если в ней возникла ЭДС самоиндукция 80 В

30. За время 10 с площадь контура, находящегося в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл, равномерно уменьшилась на 10 см². Контур расположен перпендикулярно вектору B. Определить ЭДС индукции.

31. Из провода длиной L=2 м сделан квадрат, который расположен горизонтально. Индукция магнитного поля перпендикулярна контуру и равна В= 5· 10^-2 Тл. Какой заряд пройдет по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился? Сопротивление провода R=0,1Ом.

32. Контур площадью S помещен в однородное магнитное поле индукцией В. Плоскость контура перпендикулярна направлению магнитного поля, сопротивление контура 1 Ом. Какой заряд протечет по контуру при повороте его на 90º?

33. Горизонтальный металлический стержень длиной 50 см вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов с частотой 2 об/с. Индукция магнитного поля 5·10^-2 Тл. Силовые линии магнитного поля параллельны оси вращения. Найти разность потенциалов между концами стержня.

34. В однородном магнитном поле с индукцией В равномерно с угловой скоростью w вращается рамка, содержащая N витков площадью S. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Чему равна максимальная ЭДС индукции, возникающая в рамке?

35. Стержень длиной l вращается в однородном магнитном поле с угловой скоростью w вокруг оси перпендикулярной стержню и проходящую через один из его концов. Определить разность потенциалов на концах стержня, если вектор магнитной индукции В параллелен плоскости, в которой вращается стержень.