Определите величину силы ампера если по проводнику длиной 2 метра течет ток

Вопросы на тему «Магнитное поле»

Вопрос 1. Что такое магнитное поле?

Ответ. Магнитное поле — это особый вид материи, проявляющий себя действием на движущиеся электрические заряды (токи) и тела, обладающие магнитным моментом.

Вопрос 2. Как возникает магнитное поле?

Ответ. Магнитное поле порождается движущимися зарядами и постоянными магнитами.

Почитайте в нашем блоге отдельную статью про магнитное поле Земли.

Вопрос 3. Как магнитное поле проявляет себя?

Ответ. Магнитное поле действует на движущиеся заряды с определенной силой, называемой силой Лоренца.

Вопрос 4. По какой траектории будет двигаться заряд, влетая в магнитное поле?

Ответ. Когда движущийся заряд попадает в магнитное поле, на него начинает действовать сила Лоренца, выполняющая роль центростремительной силы. Таким образом, заряд будет двигаться по окружности.

Вопрос 5. Как магнитное поле изображают графически?

Ответ. Магнитное поле изображают с помощью силовых линий.

Проблемы с решением задач? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис в любое время!

Взаимодействие магнитов

Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность, то есть создающие магнитное поле.

Основное свойство магнитов: притягивать тела из железа или его сплавов (например стали). Магниты бывают естественные (из магнитного железняка) и искусственные, представляющие собой намагниченные железные полосы. Области магнита, где его магнитные свойства выражены наиболее сильно, называют полюсами. У магнита два полюса: северный ​( N )​ и южный ​( S )​.

Важно!
Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса и входят в южный полюс. Разделить полюса магнита нельзя

Разделить полюса магнита нельзя.

Объяснил существование магнитного поля у постоянных магнитов Ампер. Согласно его гипотезе внутри молекул, из которых состоит магнит, циркулируют элементарные электрические токи. Если эти токи ориентированы определенным образом, то их действия складываются и тело проявляет магнитные свойства. Если эти токи расположены беспорядочно, то их действие взаимно компенсируется и тело не проявляет магнитных свойств.

Магниты взаимодействуют: одноименные магнитные полюса отталкиваются, разноименные – притягиваются.

2 вариант

A1. На проводник, расположенный в однородном магнитном поле под углом 30° к направлению линий магнит­ной индукции, действует сила F. Если увеличить этот угол в 3 раза, то на проводник будет действовать сила, равная

1) 0
2) F/2
3) 2F
4) 3F

А2. Участок проводника длиной 20 см находится в магнит­ном поле индукцией 25 мТл. Сила Ампера при переме­щении проводника на 8 см в направлении своего дейст­вия совершает работу 0,004 Дж. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Чему равна сила тока, протекающего по проводнику?

1) 0,01 А
2) 0,1 А
3) 10 А
4) 64 А

А3. Протон р, влетевший в зазор между полюсами электро­магнита, имеет горизонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции В магнитного поля, направленного вверх (см. рис.). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально к нам
4) Горизонтально от нас

А4. Проволочная рамка площадью S = 2 м2 расположена пер­пендикулярно линиям вектора магнитной индукции од­нородного магнитного поля. Величина вектора магнитной индукции равна 0,04 Тл. За время t = 0,01 с магнитное поле равномерно спадает до нуля. Чему равна ЭДС ин­дукции, генерируемая при этом в рамке?

1) 8 В
2) 2 В
3) 0,8 мВ
4) 0 В

А5. На рисунке приведён график изменения силы тока в ка­тушке индуктивности от времени.

Модуль ЭДС самоиндукции принимает наибольшее зна­чение в промежутке времени

1) 0-1 с
2) 1-5 с
3) 5-6 с
4) 6-8 с

В1. С какой скоростью вылетает α-частица из радиоактив­ного ядра, если она, попадая в однородное магнитное поле индукцией В = 2 Тл перпендикулярно его сило­вым линиям, движется по дуге окружности радиусом R = 1 м? (Масса α-частицы 6,7 · 10-27 кг, её заряд равен 3,2 · 10-19 Кл).

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом орбиты, периодом обращения и кинетической энергией частицы при уменьшении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

Физические величины

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) кинетическая энергия

Их изменения

1) увеличитcя
2) уменьшитcя
3) не изменитcя

C1. Частица зарядом q и массой m влетает в область одно­родного магнитного поля с индукцией В. Скорость частицы v направлена перпендикулярно силовым линиям поля и границе области. После прохождения области поля частица вылетает под углом α к первоначальному направлению движения. На каком расстоянии l от точ­ки входа в поле вылетит частица из области, занятой полем?

Вариант 1

A1. Куда направлен вектор магнитной индукции поля в точке А, находящейся на оси кругового тока? (См. рисунок.)

1) вправо
2) влево
3) к нам
4) от нас

А2. Заряженная частица движется в магнитном поле со скоростью v. (См. рисунок, точками указано направление линий магнитной индукции к читателю.) В каком направлении отклонится частица?

1) вправо
2) влево
3) к нам
4) от нас

А3. Проводник находится в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Длина проводника 0,1 м. Какой ток надо пропустить по проводнику, чтобы он выталкивался из этого поля с силой 2,5 Н? Угол между проводником с током и вектором магнитной индукции равен 30°.

1) 5 А
2) 28 А
3) 50 А
4) 12 А

А4. Когда якорем замыкают полюса дугообразного магнита, стрелка гальванометра отклоняется. (См. рисунок.) Почему это происходит?

1) магнитное поле порождает электрический ток
2) при замыкании полюсов магнита меняется индукция магнитного поля, что приводит к возникновению индукционного тока
3) когда якорем замыкают полюса магнита, магнитное поле усиливается и действует с большей силой на стрелку гальванометра
4) цепь замыкается, и течет ток

А5. В однородное магнитное поле с индукцией 7 Тл в вакууме влетает пылинка, несущая заряд 0,1 Кл, со скоростью 800 м/с и под углом 30° к направлению линий магнитной индукции. Определите силу, действующую на пылинку со стороны магнитного поля.

1) 560 Н
2) 16 800 Н
3) 2800 Н
4) 280 Н

B1. Катушка диаметром 20 см, имеющая 50 витков, находится в переменном магнитном поле. Найдите скорость изменения индукции поля в тот момент, когда ЭДС индукции, возбуждаемая в обмотке, равна 100 В.

C1. Укрепленную на конце коромысла весов небольшую катушку К, имеющую 200 витков, поместили в зазор между полюсами магнита. (См. рисунок.)

Площадь поперечного сечения катушки S = 1 см2, длина плеча ОА коромысла l = 30 см. В отсутствие тока весы уравновешены. Если через катушку пропустить ток, то для восстановления равновесия придется изменить груз на чаше весов на Δm, = 60 мг. Найдите индукцию магнитного поля при силе тока в катушке I = 22 мА.

3 вариант

A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. ри­сунок), которая может поворачиваться вокруг верти­кальной оси, перпендикулярной плос­кости чертежа, поднесли постоянный магнит. При этом стрелка

1) повернётся на 180°
2) повернётся на 90° по часовой стрелке
3) повернётся на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении

А2. Участок проводника находится в магнитном поле, ин­дукция которого 40 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, равна 12,5 А. При пере­мещении проводника на 8 см в направлении действия силы Ампера, поле совершает работу 0,004 Дж. Про­водник расположен перпендикулярно линиям магнит­ной индукции. Чему равна длина участка проводника?

1) 10 м
2) 0,1 м
3) 0,064 м
4) 0,001 м

А3. Электрон е—, влетевший в зазор между полюсами элек­тромагнита, имеет горизонтально направленную скорость v, перпендикулярную вектору индукции магнитного поля В (см. рис.). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца F?

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально влево
4) Горизонтально вправо

А4. В опыте по исследованию ЭДС электромагнитной ин­дукции квадратная рамка из тонкого провода со сторо­ной квадрата b находится в однородном магнитном по­ле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция поля возрастает за время t по линейному закону от 0 до максимального значения Bmax. Как изменится ЭДС индукции, возникающая в рамке, если b увеличить в 2 раза?

1) Не изменится
2) Увеличится в 2 раза
3) Уменьшится в 2 раза
4) Увеличится в 4 раза

А5. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале времени от 10 до 15 с.

1) 2 мкВ
2) 3 мкВ
3) 5 мкВ
4) 0

В1. Прямой проводник длиной 20 см и массой 50 г подвешен на двух легких нитях в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен горизонтально и перпендикулярно проводнику. Какой силы ток надо про­пустить через проводник, чтобы одна из нитей разорва­лась? Индукция поля 50 мТл. Каждая нить разрывается при нагрузке 0,4 Н.

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и импульсом частицы при увеличении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

Физические величины

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) импульс частицы

Их изменения

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Из провода длиной 2 м сделан квадрат, который распо­ложен горизонтально. Какой электрический заряд прой­дёт по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился в линию? Сопротивление провода 0,1 Ом. Вертикальная составляющая магнитного поля Земли 50 мкТл.

Сила Ампера. Сила Лоренца. Примеры решения задач по физике. 10-11 класс

Подробности Просмотров: 2209

Задачи по физике — это просто!

Вспомним формулы, которые :

Не забываем, что решать задачи надо всегда в системе СИ!

А теперь к задачам!

Элементарные задачи из курса школьной физикиЗадача 1
Определить силу, с которой однородное магнитное поле действует на проводник длиной 20 см, если сила тока в нем 300 мА, расположенный под углом 45o к вектору магнитной индукции. Магнитная индукция составляет 0,5 Тл.Задача 2
Проводник с током 5 А находится в магнитном поле с индукцией 10 Тл.
Определить длину проводника, если магнитное поле действует на него с силой 20 Н и перпендикулярно проводнику.

Задача 3
Определить силу тока в проводнике длиной 20 см, расположенному перпендикулярно силовым линиям магнитного поля с индукцией 0,06 Тл, если на него со стороны  магнитного поля действует сила 0,48 Н.Задача 4
Проводник длиной 20 см с силой тока 50 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл.
Какую работу совершит источник тока, если проводник переместится на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции (вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока в проводнике).Задача 5
Проводник длиной 0,15 м перпендикулярен вектору магнитной индукции однородного магнитного поля, модуль которого В=0,4 Тл. Сила тока в проводнике  8 А. 
Найдите работу, которая  была совершена при перемещении проводника на 0,025 метра по направлению действия силы Ампера. Задача 6
Определить силу, действующую на заряд 0,005 Кл, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл со скоростью 200 м/с под углом 45o к вектору магнитной индукции.
Задача 7
Какова скорость заряженного тела, перемещающегося в магнитном поле с индукцией 2 Тл, если на него со стороны магнитного поля действует сила 32 Н. Скорость и магнитное поле взаимно перпендикулярны. Заряд тела равен 0,5 мКл.
Задача 8
Определить центростремительную силу, действующую на протон в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл (вектор магнитной индукции перпендикулярен вектору скорости), если радиус окружности, по которой он движется, равен 5 см.Задача 9
С каким ускорением движется электрон в однородном магнитном поле (вектор магнитной индукции перпендикулярен вектору скорости) с индукцией 0,05 Тл, если сила Лоренца, действующая на него, равна 5×10-13 Н.
(Так как сила Лоренца является одновременно и центростремительной силой, и электрон движется по окружности, в задаче требуется рассчитать центростремительное ускорение, которое приобретает электрон в результате действия центростремительной силы.)

Следующая страница « Магнитный поток. Магнитная индукция 9-11 класс»

Назад в раздел «Решение типовых задач по физике»

Вариант 2

A1. Куда направлена сила, действующая на проводник с током в магнитном поле? (См. рисунок.)

1) вправо
2) влево
3) к нам
4) от нас

А2. В однородное магнитное поле влетают протон и нейтральная молекула. Будут ли искривляться траектории частиц?

1) траектории частиц искривляться не будут
2) протона — будет, нейтральной молекулы — нет
3) нейтральной молекулы — будет, протона — нет
4) траектории частиц будут искривляться, но в разные стороны

А3. Проводник длиной 1,5 мс током 8 А перпендикулярен вектору индукции однородного магнитного поля, модуль которого равен 0,4 Тл. Найдите работу сил Ампера, которая была совершена при перемещении проводника на 0,25 м по направлению действия силы.

1) 1,2 Дж
2) 0
3) 12 Дж
4) 120 Дж

А4. При каком направлении движения контура в магнитном поле в последнем будет индукционный ток? (См. рисунок.)

1) при движении в плоскости рисунка вниз и вверх
2) когда контур поворачивается вокруг стороны АГ
3) при движении в направлении от нас
4) при движении к нам

А5. Пылинка с зарядом 2 Кл влетает в вакууме в однородное магнитное поле со скоростью 500 м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Величина магнитной индукции магнитного поля 6 Тл. Определите силу, действующую на пылинку со стороны магнитного поля.

1) 0
2) 6 кН
3) 120 Н
4) 60 Н

В1. Кусок провода длиной 2 м складывают двое и его концы замыкают. Затем провод растягивают в квадрат так, что плоскость квадрата перпендикулярна вектору индукции магнитного поля Земли ВЗ = 2 · 10-5 Тл. Какое количество электричества пройдет через контур, если его сопротивление 1 Ом?

C1. В центре длинного соленоида, на каждый метр длины которого приходится n витков, находится катушка, состоящая из N витков поперечного сечения S. (См. рисунок.)

Катушка укреплена на одном конце коромысла весов, которые в отсутствие тока находятся в равновесии. Когда через систему пропускают ток, то для уравновешивания весов на правое плечо коромысла добавляют груз массой m. Длина правого плеча коромысла. Определите силу тока в системе, если катушка и соленоид соединены последовательно.

Ответы на тест по физике Основы электродинамики для 11 классаВариант 1
А1-1
А2-1
А3-3
А4-2
А5-4
В1. 63,7 Тл/с
С1. 0,4 ТлВариант 2
А1-3
А2-3
А3-1
А4-2
А5-2
В1. 5 мкКл
С1. I = √(mgl/μnNS)

Источник: ledsshop.ru

Стиль жизни - Здоровье!