Тема: Явление электромагнитной индукции

№1

На рисунке представлена зависимость ЭДС индукции в контуре от времени. Магнитный поток сквозь площадку, ограниченную контуром, увеличивается со временем по линейному закону в интервале …

E

B

A

D

C

Решение:
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: . Следовательно, если магнитный поток увеличивается со временем по линейному закону, то ЭДС индукции будет равна отрицательной постоянной величине, что имеет место в интервале Е.

№2

Проводящий плоский контур площадью 100 см² расположен в магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Если магнитная индукция изменяется по закону Тл, то ЭДС индукции, возникающая в контуре в момент времени t=2c (в мВ), равна …

0,12

1,2

Решение:
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром:
. Следовательно, если магнитный поток увеличивается со временем по линейному закону, то ЭДС индукции будет равна отрицательной постоянной величине, что имеет место в интервале Е.

№3

Прямоугольная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямолинейным длинным проводником, по которому течет ток I. Индукционный ток в рамке будет направлен по часовой стрелке при ее …
поступательном перемещении в положительном направлении оси OX

поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX

поступательном перемещении в положительном направлении оси OY

вращении вокруг оси, совпадающей с длинным проводником

Решение:
При изменении магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром, в нем возникает индукционный ток, направление которого можно найти по правилу Ленца, согласно которому индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока. В данном случае в прямоугольной проволочной рамке индукционный ток будет протекать по часовой стрелке при ее поступательном перемещении в положительном направлении оси OX.

№4

Проводящая рамка вращается с постоянной угловой скоростью в однородном магнитном поле вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной вектору индукции (см. рис.). На рисунке также представлен график зависимости от времени потока вектора магнитной индукции, пронизывающего рамку.

Если максимальное значение магнитного потока мВб, а время измерялось в секундах, то закон изменения со временем ЭДС индукции имеет вид …

№5

По параллельным металлическим проводникам, расположенным в однородном магнитном поле, с постоянной скоростью перемещается проводящая перемычка, длиной (см. рис.). Если сопротивлением перемычки и направляющих можно пренебречь, то зависимость индукционного тока от времени можно представить графиком …

Решение:
При движении проводящей перемычки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции и индукционный ток. Согласно закону Ома для замкнутой цепи,
, а ЭДС индукции определяется из закона Фарадея: , где dФ – магнитный поток сквозь поверхность, прочерчиваемую перемычкой при ее движении за промежуток времени dt. Учитывая, что dФ=ВdS cos0⁰ (поскольку индукция магнитного поля перпендикулярна плоскости, в которой происходит движение проводника), а , где l – длина перемычки, получаем: . Тогда
, а величина индукционного тока
. Поскольку v=const то и индукционный ток не изменяется со временем.

№6

На рисунке показана зависимость силы тока протекающего в катушке индуктивности, от времени

Изменение возникающей в катушке ЭДС самоиндукции от времени правильно изображено на рисунке…

Решение.

ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения силы тока в контуре: где - индуктивность контура.

Следовательно:

1) Если сила тока не изменяется со временем, т.e. то ;

2) Если сила тока возрастает, т.е. , то ;

3) Если сила тока убывает, т.е. . , то ;

4) Если сила тока изменяется со временем по линейному закону, т.е. , то , т.к. в этом случае .

Поэтому зависимость возникающей в катушке ЭДС самоиндукции от времени правильно изображено на рисунке

№7

Прямоуголная проводящая рамка в одной плоскости с прямолинейным проводником,по которому течет ток I (рис.).В рамке возникает индукционный ток при…

Решение:

В замкнутом проводящем котуре возникает индукционный ток,если изменяется магнитный поток сквозь поверхность,ограниченную контуром.По определению магнитный поток сквозь малую поверхность площадью dS равен dФ= - угол между вектором магнитной индукции к площадке.Магнитный поток сквозь произвольную поверхность S равен Ф= . Отсюда видим,что магнитный поток сквозь поверхность ,ограниченную проводящей рамкой ,изменяется,если изменяется магнитная индукция в сответствующих точкх площадки или меняется ориентация площадки по отношению к линиям магнитной индукции.

Варианты ответа:( укажите не менее двух)

Вращении рамки вокруг оси,совпадающей с проводником

Поступательном перемещении рамки вдоль оси OY

№8

Если магнитный поток сквозь катушку из 20 витков изменяется по закону Ф= то ЭДС индукции,возникающая в катушке в момент времени t=5с, равна…(ответ выразите в В и округлите до целых)

Решение:

Согласно закону Фарадея,

№9

Сила тока в проводящем круговом контуре индуктивностью 100мГн изменяется с течением времени по закону в единицах СИ.

Абсолютная величина ЭДС самоиндукции равна____;при этом индукционный ток направлен…

Решение:

Эдс самоиндукции,возникающая в контуре при изменении в нем силы тока I, определяется по формуле : где -индуктивность контура.Знак минус в формуле находится в соответствии с правилом Ленца:индукционный ток направлен так,что противодействует изменению тока в цепи:замедляет его возрастание или убывание.Таким образом,ЭДС самоиндукции равна .Абсолютная величина ЭДС самоиндукции равна 0,03 В.Индукционный ток направлен против часовой стрелкт.При этом учтено направление тока в контуре и его возрастание со временем(что следует из заданного закона изменения силы тока).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: