|
|
|
|
|
Контрольная работа
по теме "Электромагнитная индукция" |
|
|
|
Задачи для самостоятельного решения
по теме "Электромагнитная индукция". |
|
Явление электромагнитной индукции. Магнитный
поток. |
|
№
11.1
На рисунке показаны два способа
вращения рамки в однородном магнитном
поле, линии индукции которого идут из плоскости чертежа.
Вращение происходит вокруг точки А в плоскости рисунка.
В каком из опытов в рамке
возникает ЭДС индукции?
Решение:
Ответ:
не возникает ни в одном из опытов. |
|
111 |
|
|
|
№
11.2
|
|
111 |
|
|
|
|
|
№ 11.3.
Решение:
Ответ:
. |
|
111 |
|
|
|
№
11.4.
Решение:
Ответ:
.
|
|
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.5.
Решение:
Ответ:
. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.6.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.7.
Решение:
Ответ:
000. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.8.
В
однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл находится плоский
контур в виде кольца радиусом 5 см, изготовленный из тонкой
проволоки. Сначала контур располагается так, что линии индукции
магнитного поля перпендикулярны плоскости кольца. Затем кольцо
поворачивают вокруг его диаметра на угол 120°. Найдите модуль
изменения потока вектора магнитной индукции через кольцо при
таком повороте.
Решение:
Ответ:
471 мкВб. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.9.
Проволочная рамка площадью 2·10–3 м2 вращается
в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной вектору
магнитной индукции. Магнитный поток, пронизывающий площадь
рамки, изменяется по закону
Ф=4∙10-6cos10πt где
все величины выражены в СИ. Чему равен модуль магнитной
индукции?
Решение:
Ответ:
2 мТл. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.10.
От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового
магнита, а от медного кольца № 2 — северный полюс (см. рисунок).
Из приведённого ниже списка выберите все
правильные утверждения.
1) В кольце № 2 возникает индукционный ток.
2) Кольцо № 2 отталкивается от магнита.
3) Кольцо № 1 притягивается к магниту.
4) В кольце № 1 индукционный ток не возникает.
5) В опыте с кольцом № 1 наблюдается явление электромагнитной
индукции.
Решение:
***************
1) В кольце № 2 возникает
индукционный ток.
Истина. При удалении магнита от проводящего замкнутого
контура, изменяется магнитный поток, пронизывающий этот контур и
в нем возникает индукционный ток в следствии явления
электромагнитной индукции
2) Кольцо № 2 отталкивается от магнита.
Ложь. По правилу Ленца: индукционный ток своим
магнитным потоком препятствует всяческому изменению магнитного
потока, вызвавшего этот ток. Поэтому кольцо №2 будет
притягиваться к магниту, т.е. следовать за магнитом.
3) Кольцо № 1 притягивается к магниту.
Ложь. Так как в кольце №1 индукционный ток не
возникает, то оно не будет взаимодействовать с магнитом и
останется в покое.
4) В кольце № 1 индукционный ток не возникает.
Истина. Кольцо №1 изготовлено из дерева, а это
диэлектрик, поэтому несмотря на возникновение ЭДС индукции в
этом кольце тока не будет.
5) В опыте с кольцом № 1 наблюдается явление электромагнитной
индукции.
Ложь. Явлением электромагнитной индукции называется
явление возникновения индукционного тока в замкнутом контуре, в
следствии изменения магнитного потока, пронизывающего этот
контур, но контур №1 деревянный, поэтому ток в нем возникнуть не
может.
|
Ответ: 14. |
|
111 |
|
|
|
Закон
электромагнитной индукции. Правило Ленца. |
|
№ 11.11.
|
За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с
9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре.
Решение:
Ответ:
1 B. |
|
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.12.
Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде
из 2000 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.
Решение:
Ответ:
60 мВб/с. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.13.
Сколько витков должна содержать катушка с площадью
поперечного сечения 50 см2, чтобы при
изменении магнитной индукции от 0,2 до 0,3 Тл в течение
4 мс в ней возбуждалась ЭДС 10 В?
Решение:
Ответ:
80. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.14.
Какой заряд Q пройдет через поперечное сечение витка,
сопротивление которого R = 0,03 Ом, при уменьшении
магнитного потока внутри витка на ΔФ = 12 мВб?
Решение:
Ответ:
400
мКл. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.15.
В магнитное поле индукцией В = 0,1 Тл помещен контур,
выполненный в форме кругового витка радиусом R = 3,4 см.
Виток сделан из медной проволоки, площадь поперечного
сечения которой S = 1 мм2. Нормаль к
плоскости витка совпадает с линиями индукции поля. Какой
заряд пройдет через поперечное сечение витка при
исчезновении поля?
Решение:
Ответ:
0,1
Кл. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.16.
В витке, выполненном из алюминиевого провода длиной 10
см и площадью поперечного сечения 1,4 мм2,
скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти
силу индукционного тока.
Решение:
Ответ:
5 А. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.17.
Замкнутый проводник сопротивлением R = 3 Ом находится в
магнитном поле. В результате изменения этого поля
магнитный поток, пронизывающий контур, возрос с Ф1
= 0,002 Вб до Ф2 = 0,005 Вб. Какой заряд
прошел через поперечное сечение проводника?
Решение:
Ответ:1
мКл. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.18.
Поток вектора магнитной индукции через некоторый
проводящий контур изменяется от 50 мкВб до 20 мкВб.
Сопротивление контура 15 Ом. Найдите модуль
электрического заряда, который при этом протекает через
контур.
Решение:
Ответ:
2 мКл. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.19.
Магнитный поток через контур проводника сопротивлением
0,03 Ом за 2 с изменился на 0,012 Вб. Найдите силу тока
в проводнике, если изменение потока происходило
равномерно.
Решение:
Ответ:0,2
А. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.20.
В опыте по наблюдению электромагнитной индукции квадратная рамка
из одного витка тонкого провода находится в однородном магнитном
поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция магнитного поля
равномерно возрастает от 0 до максимального значения Вмакс за
время Т.
При этом в рамке возбуждается ЭДС индукции, равная 6 мВ. Какая
ЭДС индукции возникнет в рамке, если Т уменьшить
в 3 раза, а Вмакс уменьшить
в 2 раза?
Решение:
Ответ:
9 мВ. |
|
111 |
|
|
|
ЭДС индукции в движущихся проводниках. |
|
№ 11.21.
Найти ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части
0,25 м, перемещающемся в однородном магнитном поле
индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к
вектору магнитной индукции.
Решение:
Ответ: 5
мВ. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.22.
С какой скоростью надо перемещать проводник под углом
60° к линиям индукции магнитного поля, чтобы в
проводнике возбуждалась ЭДС индукции 1 В? Индукция
магнитного поля равна 0,2 Тл. Длина активной части 1 м.
Решение:
Ответ:
5,8 м/с. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.23.
Самолет летит горизонтально со скоростью 900
км/ч. Найдите разность потенциалов, возникающую между концами
его крыльев, если модуль вертикальной составляющей магнитной
индукции земного магнитного поля 5∙10-5 Тл, а размах
крыльев 12 м.
Решение:
Ответ:
0,15 В.. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.24.
Горизонтальный проводник движется равноускоренно в
вертикальном однородном магнитном поле. Модуль индукции
магнитного поля равен 0,5 Тл. Скорость проводника
направлена горизонтально, перпендикулярно проводнику.
Начальная скорость проводника равна нулю, а его
ускорение 8 м/с2. ЭДС индукции на концах
проводника в тот момент, когда он переместился на 1 м,
равна 2 В. Чему равна длина проводника?
Решение:
Ответ:
1 м. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.25.
Горизонтальный проводник длиной 1м движется
равноускоренно в вертикальном однородном магнитном
поле. Скорость проводника направлена горизонтально,
перпендикулярно проводнику. Начальная скорость
проводника равна нулю, а его ускорение 6,25 м/с2. ЭДС индукции на концах проводника в тот момент, когда он
переместился на 2 м, равна 4 В. Чему равен модуль
вектора магнитной индукции?
Решение:
Ответ:
0,8 Тл. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.26.
Прямоугольный контур, образованный двумя
рельсами и двумя перемычками, находится в
однородном магнитном поле, перпендикулярном
плоскости контура. Правая перемычка скользит по
рельсам, сохраняя надежный контакт с ними.
Известны величины: индукция магнитного поля В
= 0,1 Tл, расстояние между рельсами l
= 10 см, скорость движения перемычки υ = 2 м/c,
сопротивление контура R = 2 Ом. Какова
сила индукционного тока в контуре?
Решение:
Ответ:
10
мА. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.27.
Решение:
Ответ:
6 В. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.28.
Решение:
Ответ:
. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.29.
Горизонтально расположенный металлический стержень
длиной 100 см из состояния покоя начал двигаться
равноускоренно в однородном магнитном поле, вектор
индукции которого направлен вертикально вниз (В =
0,4 Тл). Угол между вектором скорости проводника и
вектором магнитной индукции постоянно сохраняется равным
150° (см. рис.). Когда стержень переместился на 3,2 м,
ЭДС индукции на концах проводника стала равна 0,8 В.
Определите ускорение проводника.
Решение:
 |
Решение:
Сделаем рисунок, соответствующий
условию задачи, на котором отобразим проводник,
линии индукции магнитного поля и угол между
направлением скорости и вектором индукции.
 |
Ускорение
проводника найдем из кинематического уравнения:
Учитывая, что
начальная скорость стержня равна нулю, в проекциях на
ось, совпадающую с направлением перемещения и скорости
стержня, получим:
отсюда:
где υ –
скорость стержня к тому моменту, когда он переместится
на 3,2 м. Эту скорость найдем из уравнения для ЭДС
индукции в движущихся проводниках:
отсюда:
Подставим в
уравнение для ускорения:
Так как
,
то в итоге получим:
 |
Ответ:
2,5
м/c2. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.30.
Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в
вертикальном однородном магнитном поле. Модуль индукции
магнитного поля равен 0,5 Тл. Скорость проводника направлена
горизонтально, перпендикулярно проводнику. Начальная скорость
проводника равна нулю, а его ускорение 8 м/с2. Чему
равна ЭДС индукции на концах проводника в тот момент, когда он
переместился на 1 м?
Решение:
Ответ:
ЭДС
индукции на концах проводника в тот момент, когда он
переместился на 1 м, будет равна 2 В.. |
|
111 |
|
|
|
Явление самоиндукции. |
|
№ 11.31.
В проводнике индуктивностью 5 мГн сила тока в течение
0,2 с равномерно возрастает с 2 А до какого-то конечного
значения. При этом в проводнике возникает ЭДС
самоиндукции 0,2 В. Определите конечное значение силы
тока в проводнике.
Решение:
Ответ:
10
А.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.32.
Какова индуктивность контура, если при силе тока 5 А в
нем возникает магнитный поток 0,5 мВб?
Решение:
Ответ:
0,1 мГн.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.33.
Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью
0,2 мГн при силе тока 10 А?
Решение:
Ответ:
2 мВб.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.34.
Найти индуктивность проводника, в котором при
равномерном изменении силы тока на 2 А в течение 0,25 с
возбуждается ЭДС самоиндукции 20 мВ.
Решение:
Ответ:
2,5 мГн.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.35.
Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке
электромагнита индуктивностью 0,4 Гн при равномерном
изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02с?
Решение:
Ответ:
100 В.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.36.
На рисунке приведён график зависимости силы тока от
времени в электрической цепи, индуктивность которой 1
мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале
времени от 15 до 20 с.
Решение:
Ответ:
4 мкВ.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.37.
На рисунке приведён график зависимости
силы тока I от времени t
в катушке, индуктивность которой равна
5 мГн. Определите модуль
ЭДС самоиндукции в интервале времени от
2 с до
3 с.
Решение:
Ответ:
50 мкВ.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.38.
По проволочной катушке протекает
постоянный электрический ток силой 2
А. При этом поток вектора
магнитной индукции через контур, ограниченный витками
катушки, равен 4 мВб.
Электрический ток какой силы должен протекать по катушке
для того, чтобы поток вектора магнитной индукции через
указанный контур был равен 6 мВб?
Решение:
Ответ:
3 А.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.39.
Решение:
Ответ:
00
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.40.
Решение:
Ответ:
00..
|
|
111 |
|
|
|
Энергия
магнитного поля тока. |
|
№ 11.41.
В катушке сила тока равномерно увеличивается со
скоростью 2 А/с. При этом в ней возникает ЭДС
самоиндукции 20 В. Какова энергия магнитного поля
катушки при силе тока в ней 5 А?
Решение:
Ответ:
125 Дж.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.42.
Какая энергия запасена в катушке индуктивностью 0,1 Гн,
если поток, пронизывающий витки её обмотки, равен 0,6
Вб?
Решение:
Ответ:
1,8 Дж.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.43.
Чему равна энергия магнитного поля
катушки индуктивностью 1,5 Гн,
если сила тока, протекающего через катушку, равна 2
А?
Решение:
Ответ:
3 Дж.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.44.
Решение:
Ответ:
00. |
|
111 |
|
|
|
№ 11.45.
Решение:
Ответ:
000.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.46.
Решение:
Ответ:
00.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.47.
Решение:
Ответ:
00.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.48.
Решение:
Ответ:
00..
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.49.
Решение:
Ответ:
00.
|
|
111 |
|
|
|
№ 11.50.
Решение:
Ответ:
00. |
|
111 |
|
|
|
|
|
111 |
|
|
|
|
|
111 |
|
|
|
Вы достигли конца страницы |
|
|
|
|
|
Содержание |
| |
|
|
