ИДЗ электромагнетизм. Идз Электромагнетизм

• Название: Идз Электромагнетизм
• Дата: 21.12.2021
• Размер: 0.99 Mb.
• Имя файла: ИДЗ электромагнетизм.docx
• Тип: Документы; #312225
• страница: 3 из 5

2. Рассчитайте чему равна в СИ циркуляция вектора по контуру обхода L в вакууме (см. рисунок), если
I₁=1 А, I₂=2 А, I₃=3 А, I₄=5 А. Укажите номер правильного ответа.

1) -410^-7 Тлм. 2) -1610^-7 Тлм.

3) 410^-7 Тлм. 4) 1610^-7 Тлм.
3. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно друг другу на расстоянии d = 20 см. По проводникам в одном направлении текут токи I₁ = I₂ = 10 А. В точке М, находящейся на расстоянии а = 20 см от каждого проводника, находится третий проводник с током I₃ = 5 А, направление которого совпадает с направлением тока в двух первых. Определить направление и модуль силы Ампера, с которой поле, создаваемое двумя первыми проводниками с током, действует на единицу длины третьего проводника.

4. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл находится прямоугольная рамка длиной а = 8 см и шириной b = 4 см, содержащая N = 200 витков тонкой проволоки. Ток в рамке I = 0,5 А, а плоскость рамки параллельна линиям магнитной индукции. Определить магнитный момент рамки.

5 . Шарик массой m= 10 г и зарядом q = 5·10^-2 К, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, равномерно вращается по окружности в горизонтальной плоскости (см. рисунок). Найти радиус окружности, если скорость шарика υ = 1 м/с. Учесть, что имеется однородное магнитное поле с индукцией В = 1 Тл, линии которого направлены вертикально вверх. Угол α = 45⁰.

6 . Проволочное кольцо радиусом r=20 см, имеющее сопротивление R = 0,1 Ом, помещено в переменное однородное магнитное поле, перпендикулярное его плоскости. Магнитная индукция изменяется линейно, как показано на рисунке, где B₀ = 2·10^-2 Тл, t₁ = 2·10^-2 с и t_{2 =} 3·10^-2 с. Какой электрический заряд Δq (в мкКл) пройдет по кольцу?

7 . В однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,8 Тл, равномерно вращается рамка с угловой скоростью ω= 15 рад/с. Площадь рамки S = 150 см². Ось вращения находится в плоскости рамки и составляет угол α = 30⁰ с направлением магнитного поля. Найти максимальную ЭДС индукции во вращающейся рамке.

8. На рисунке показана зависимость силы тока от времени в электрической цепи с индуктивностью L = 1 мГн.

Модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале от 15 до 20 с ( в мкВ) равен …

9. Катушку индуктивностью L = 0,6 Гн подключают к источнику тока. Определить сопротивление катушки, если за время t= 3 с сила тока через катушку достигает 80 % предельного значения.

10. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля имеет вид:

1) 2)

3) 4)

Следующая система уравнений:





справедлива …

1. 
   в отсутствие заряженных тел и токов проводимости
   
2. 
   в отсутствие токов проводимости
   
3. 
   в отсутствие заряженных тел
   
4. 
   при наличии заряженных тел и токов проводимости
   

ИДЗ «Электромагнетизм»


Вариант 10

1. Тонкий бесконечно длинный проводник с током
I = 10 А согнут так, как показано на рисунке. Участок проводника АВ = а = 10 см. Определите индукцию В магнитного поля в точке О, находящейся на пересечении биссектрис прямых углов.

2. В каком случае циркуляция вектора индукции магнитного поля по контуру L равна нулю? Укажите его номер. Все токи одинаковые. Подтвердите ваш выбор расчетами.



3. По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток I₁ = 15 А. Под ним на расстоянии r = 0,5 см находится параллельный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток I₂ = 10 А. Определить, какова должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия ρ = 2700 кг/м³.

4. На каком рисунке энергия контура с током, находящегося во внешнем магнитном поле, минимальна? Укажите его номер и обоснуйте ответ.



5. Заряженная частица движется по окружности радиусом R= 1 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью E= 100 В/м. Вычислить промежуток времени Δt, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое

6 . По параллельным металлическим проводникам, расположенным в однородном магнитном поле, с постоянной скоростью перемещается перемычка.

Зависимости индукционного тока от времени соответствует график …



7. В однородном магнитном поле перпендикулярно силовым линиям расположена плоская проволочная рамка площадью S = 2·10^-4 м² и числом витков n= 50. Рамка замкнута на гальванометр. При повороте рамки на угол 180⁰ в цепи гальванометра протекает заряд q = 3· 10^-4 Кл. Определить индукцию магнитного поля, если полное сопротивление цепи равно R = 40 Ом.

8. Сила тока, протекающего в катушке, изменяется по закону I= 1 – 0,2·t². Если при этом на концах катушки в момент времени 5c наводится ЭДС самоиндукции величиной ε_s = 2,0·10^-2 B, то индуктивность катушки (в Гн) равна …

9. Длинный соленоид с площадью поперечного сечения S = 10 см² имеет N=500 витков. При силе токаI = 1А индукция магнитного поля внутри соленоида равна B = 10־³ Тл. Определите энергию W магнитного поля соленоида.

10. Одно из уравнений Максвелла представляет собой обобщение закона полного тока для поля в веществе и математически может быть выражено уравнением …

Укажите не менее двух вариантов ответа



ИДЗ «Электромагнетизм»

Вариант 11

1. Тонкий провод согнут в форме квадрата со стороной а = 1,0 м. По проводу течет ток силой I = 10,0 А. Определите индукцию магнитного поля в центре квадрата. Решение поясните рисунком.

2. У кажите направление токов в проводниках 1 и 2, для которых циркуляция вектора по двум контурам и будет одинаковой (см. рисунок). Выберите номер правильного ответа. Поясните ваш выбор. Все токи одинаковые.

1) ¹ ² 2) ¹ ² 3) ¹ ² 4) ¹ ²

3. Прямоугольная рамка со сторонами а = 40 см и b = 30 см расположена в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током I = 6 А так, что длинные стороны рамки параллельны проводу. Сила тока в рамке I₁ = 1 А. Определить силы, действующие на каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии с = 10 см, а ток в ней сонаправлен току I.

4. В каком из приведенных случаев контур с током будет выталкиваться в область более слабого магнитного поля?



5. Частица массой m= 6,7·10^-27 кг с электрическим зарядом q = 3,2·10^-19 Кл движется со скоростью υ = 4,0·10⁴ м/с под углом φ = 60⁰ к линиям индукции магнитного поля. Индукция поля равна B= 30 мТл. Определить шаг спирали, по которой движется частица.

6. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл движется проводник длиной l = 10 см. Скорость движения проводника υ = 15 м/с и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике э.д.с. индукции ε.

7.Внутри соленоида длиной l = 2,0 м, имеющего N = 500 витков, находится проволочное кольцо, радиусом r = 2,0 см и сопротивлением
R = 20 Ом. Плоскость кольца образует угол  = 30⁰ с осью соленоида. Определить величину и направление тока, возникающего в кольце в конце второй секунды, если ток в соленоиде изменяется по закону I_C = kt², где k =1,0 А/с². Считать соленоид длинным.

8 . На рисунке показана зависимость силы тока i, протекающего в катушке индуктивности, от времени t.
Изменение возникающей в катушке ЭДС самоиндукции от времени правильно изображено на рисунке …



9. Определить, через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,95 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением R = 12 Ом и индуктивностью 0,5 Гн.

10. Уравнения Максвелла являются основными законами классической макроскопической электродинамики, сформулированными на основе обобщения важнейших законов электростатики и электромагнетизма. Эти уравнения в интегральной форме имеют вид:



Второе уравнение Максвелла является обобщением …

Варианты ответа:

1. 
   Теоремы Остроградского – Гаусса для электростатического поля в среде
   
2. 
   Теоремы Остроградского – Гаусса для магнитного поля
   
3. 
   Закона полного тока в среде
   
4. 
   Закона электромагнитной индукции
   

ИДЗ «Электромагнетизм»

Вариант 12

1 . Вычислить модуль индукции результирующего магнитного поля, созданного токами I₁ и I₂, текущими по прямому бесконечно длинному проводнику и круговому контуру радиуса R = 20см в точке O (см. рисунок). Круговой контур и точка O лежат в плоскости чертежа; направление токов указано на рисунке, причем I₁ = I₂=10А.

2 . Рассчитайте чему равна в СИ циркуляция вектора по контуру обхода L в вакууме (см. рисунок), если
I₁=1 А, I₂=2 А, I₃=3 А, I₄=4 А. Укажите номер правильного ответа.

1) -410^-7 Тлм 2) -810^-7 Тлм.

3) 810^-7 Тлм. 4) 1610^-7 Тлм.

3 . Металлический стержень длины l = 20 см, прикрепленный к двум одинаковым вертикальным пружинам жесткости k = 10 Н/м каждая, находится в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл. По стержню пропускают ток I = 5А такого направления, что деформация пружины исчезает. Найти удлинение Δl пружин после смены направления тока на противоположное.

4 . 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 …

1) повернется против часовой стрелки и сместится влево

2) повернется против часовой стрелки и сместится вправо

3) повернется по часовой стрелке и сместится вправо

4) повернется по часовой стрелке и сместится влево

5. Пучок ионов, имеющих одинаковые заряды q= 1,6·10^-19 Кл (одновалентные ионы) и массы m₁=33,4·10^-27 кг и m₂=36,7·10^-27 кг, разгоняется электростатическим полем с разностью потенциалов U = 4,0 ·10³ В, затем влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям магнитного поля и к границе поля и, описав полуокружности, ионы вылетают двумя параллельными пучками, расстояние между которыми h= 1,6 см. Найти: 1) отношение v₁/v₂ скоростей ионов, с которыми они вылетают из электрического поля; 2) индукцию В магнитного поля

6 . Два рельса замкнуты на конце третьим проводником (см. рисунок). Четвертый проводник, параллельный ему и имеющий с рельсами надежный контакт в точках 1 и 2, катится по ним с некоторой скоростью в магнитном поле с индукцией . Определив направление индукционного тока на участке цепи 1 –2, установить, в какой из точек 1 или 2 потенциал больше.

Варианты ответов:

1) от 2 к 1, φ₂ > φ₁ 2) от 1 к 2, φ₂ > φ₁ 3) от 2 к 1, φ₁ > φ₂ 4) от 1 к 2, φ₁ > φ₂

7. В однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл помещен прямой проводник длиной l = 10 см. Концы проводника замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R= 0,4 Ом. Какая мощность N потребуется для того, чтобы двигать проводник перпендикулярно к линиям индукции со скоростью υ = 20 м/с?

8 .На рисунке показано изменение силы тока I в катушке индуктивности от времени. Модуль ЭДС самоиндукции принимает наименьшее значение в промежутках времени

1) 0 – 1 с и 2 – 3 с 2) 1 – 2 и 2 – 3 с

3) 0 – 1 с и 3 – 4 с 4) 2 –3 с и 3 – 4 с

9. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R = 1,0 Ом и индуктивностью L = 1,0 Гн. Через какое время t сила тока I замыкания достигнет  = 0,8 предельного значения?

10. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля имеет вид:

1) 2)

3) 4)

Следующая система уравнений:



Справедлива для …

1) переменного электромагнитного поля при наличии заряженных тел и токов проводимости

2) стационарных электрических и магнитных полей при наличии заряженных тел и токов проводимости

3) стационарных электрических и магнитных полей в отсутствие заряженных тел

4) стационарных электрических и магнитных полей в отсутствие токов проводимости