ИДЗ электромагнетизм. Идз Электромагнетизм
 Скачать 0.99 Mb.
|
|
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 t2 = 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 …
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 εs = 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. L1 L2 1 2 Укажите 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 IC = 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:
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) -410-7 Тлм 2) -810-7 Тлм. 3) 810-7 Тлм. 4) 1610-7 Тлм. 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 ИДЗ «Электромагнетизм» Вариант 13 1. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 10 см друг от друга. По виткам текут токи I1 = I2 = 2 А. Найдите индукцию В магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях.  2. Для какого контура циркуляция вектора  будет наибольшей? В каком направлении его нужно обходить? Укажите номер правильного ответа. Поясните свой выбор. Все токи одинаковые.1) L1, по часовой стрелке. 2) L1, против часовой стрелки. 3) L2, по часовой стрелке. 4) L2, против часовой стрелки. 3. На шероховатой плоскости, наклоненной под углом α = 300 к горизонту находится однородный цилиндрический проводник массой m = 100 г и длиной l = 57,7 см (см. рисунок).По проводнику пропускают ток в направлении «от нас», за плоскость рисунка, и вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл, направленной вертикально вниз. При какой силе тока I цилиндр будет оставаться на месте, не скатываясь с плоскости и не накатываясь на неё?  4. В каком из приведенных случаев контур с током будет втягиваться в область более сильного магнитного поля? 5. На шероховатом непроводящем диске, расположенном в горизонтальной плоскости, лежит точечное тело, находящееся на расстоянии R = 0,5 м от центра диска, и несущее заряд q = 75 мкКл. Диск равномерно вращается вокруг своей оси, совершая n = 0,5 оборота в секунду. Коэффициент трения между телом и поверхностью диска равен μ = 0,6. Какой должна быть минимальная масса mтела для того, чтобы в однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл тело не скользило по поверхности диска?   |