РАМКА С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Утверждено

на заседании кафедры физики

28 марта 2008 г.

ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КОМПЬЮТЕРНОМУ ТЕСТИРОВАНИЮ ПО ФИЗИКЕ.

ЧАСТЬ VI. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

Ростов – на – Дону

УДК 531.383

Информационно-методические указания к компьютерному тестированию по физике. Часть VI. Электромагнетизм.

– Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2008. – 11 с.

Содержатся тестовые задания для проверки уровня подготовки студентов по курсу физики, а также необходимый теоретический материал для самостоятельной работы студентов при подготовке к защите лабораторных работ физического практикума, к промежуточной и итоговой аттестациям студентов, сдаче зачётов и экзаменов.

Предназначены для студентов всех специальностей РГСУ, предусматривающих изучение курса физики.

Составители: проф. Н.Н. Харабаев,

асс. Е.И. Авакян

Рецензент: проф. А.Н. Павлов,

доц. Ю.И. Гольцов

Редактор Н.Е. Гладких

Темплан 2008 г., поз.

Подписано в печать Формат 60х84 1/16. Бумага писчая.

Ризограф. Уч.-изд.л. 0,8. Тираж 100 экз. Заказ

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета.

334022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

строительный университет, 2008

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ СИСТЕМЫ ТОКОВ

ЗАДАНИЕ № 1

На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с противоположно направленными токами, причём I₁=2I₂ . Индукция В магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка …

I₁

I₂

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) a ; 2) b ; 3) c ; 4) d .

ЗАДАНИЕ № 2

На рисунке изображены два бесконечно длинных проводника, перпендикулярных плоскостям чертежа. Токи текут "от нас", причем I₁ = 2I₂ . В какой из указанных точек индукция B магнитного поля равна нулю?

I₁

I₂

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) A ; 2) Б ; 3) В ; 4) Г ;5) Д .

ЗАДАНИЕ № 3

Вектор магнитной индукции в точке А поля, созданного двумя параллельными одинаковыми по силе (I₁ = I₂) прямолинейными токами, текущими в одинаковом направлении, ориентирован вдоль …

I₁

I₂

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) А1 ; 2) А2 ; 3) А3 ; 4) А4 .

ЗАДАНИЕ № 4

Вектор магнитной индукции в точке А поля, созданного двумя параллельными одинаковыми по силе (I₁ = I₂) прямолинейными токами, текущими в противоположных направлениях, ориентирован вдоль …

I₁

I₂

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) А1 . 2) А2 . 3) А3 . 4) А4 .

-----------------------------

Указание к заданиям № 1 – 4

Модуль вектора магнитной индукции поля, созданного прямолинейным бесконечным проводником с током силой I , в произвольной точке М , находящейся на расстоянии r от проводника:

( μ₀ – магнитная постоянная ) .

Направление вектора в точке М совпадает с направлением касательной к силовой линии магнитного поля, т.е. с направлением касательной к окружности, лежащей в плоскости перпендикулярной проводнику с током и проходящей через точку М.

Направление силовых линий магнитного поля, как и направление вектора может быть определено с помощью правила буравчика (правила правого винта): если при вращении рукоятки буравчика он смещается по направлению тока, то направление вращательного движения рукоятки укажет направление силовых линий магнитного поля и вектора магнитной индукции .

Если магнитное поле создано несколькими токами I₁ , I₂ , … , I_n , то магнитная индукция результирующего магнитного поля :

s w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> ,

где – магнитные индукции полей, созданных отдельными токами I₁ , I₂ , … , I_n .

СИЛА АМПЕРА

ЗАДАНИЕ № 5

На рисунке изображён проводник LM массой m , подвешенный в магнитном поле на нитях, через которые течёт электрический ток. Укажите правильную комбинацию направлений тока в проводнике LM и вектора индукции магнитного поля , чтобы сила натяжения нитей стала равной нулю.

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) ток в направлении M-L, от нас ;

2) ток в направлении L-M, от нас ;

3) ток в направлении M-L, вверх ;

4) ток в направлении L-M, вниз .

ЗАДАНИЕ № 6

На расстоянии R₁ около очень длинного прямого провода с током I параллельно ему находится небольшой проводник длиной L. По этому проводнику тоже течет ток I. Если проводник переместить перпендикулярно проводу на расстояние R₂ , то при этом будет совершена работа, пропорциональная …

R₁

R₂

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) ;

2) ;

3) ;

4) ;

5) .

-----------------------------

Указание к заданиям № 5, 6

На элемент проводника с током I , помещённый в магнитное поле с индукцией действует сила: ( – сила Ампера).

Модуль вектора : (α – угол между векторами и ).

Направление вектора можно определить по правилу левой руки (если силовые линии входят в ладонь, а четыре вытянутых пальца располагаются по току, то отведённый большой палец укажет направление силы Ампера).

Элементарная работа dA силы при перемещении тела на :

dA = · = F · cos α · dl ( α – угол между векторами и ).

Работа А силы при перемещении тела из положения 1 в положение 2 :

СИЛА ЛОРЕНЦА

ЗАДАНИЕ № 7

Пучок однократно ионизированных изотопов магния ²⁴Mg⁺ и ²⁵Mg⁺, ускоренных одинаковой разностью потенциалов, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Радиусы окружностей, по которым движутся ионы, связаны соотношением …

R₁

R₂

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) R₁=R₂; 2) ; 3) ; 4) .

ЗАДАНИЕ № 8

Пучок однократно ионизированных изотопов магния ²⁴Mg⁺и ²⁵Mg⁺, имеющих одинаковую кинетическую энергию, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции (рисунок к заданию № 7).

Радиусы окружностей, по которым движутся ионы, связаны соотношением …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) R₁=R₂ ; 2) ; 3) ; 4) .

ЗАДАНИЕ № 9

Вблизи длинного прямолинейного проводника с током I (на рис. ток направлен от нас) пролетает электрон. Указать направление силы Лоренца, действующей на электрон в точке С.

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) влево ; 2) вправо ;

3) к нам ; 4) от нас ;

5) сила равна нулю .

ЗАДАНИЕ № 10

Поле создано двумя параллельными длинными проводами с токами I₁=I₂=I.

Через точку А пролетает электрон (см. рис.). Как направлена сила, действующая на электрон?

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) влево ; 2) вправо ;

3) вверх ; 4) вниз ;

5) к нам ; 6) от нас .

ЗАДАНИЕ № 11

В магнитном поле двух бесконечно длинных параллельных проводников с одинаковыми токами пролетает электрон (см. рис.). Как направлена сила, действующая на электрон в точке А?

ar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>">

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) влево ; 2) вправо ;

3) вверх ; 4) вниз ;

5) к нам ; 6) от нас .

ЗАДАНИЕ № 12

Период обращения заряженной частицы по окружности в однородном магнитном поле при увеличении скорости частицы в два раза…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) увеличится в 4 раза ; 2) увеличится в 2 раза ; 3) не изменится ;

4) уменьшится в 2 раза ; 5) уменьшится в 4 раза .

-----------------------------

Указание к заданиям № 7 – 12

На заряд q , движущейся со скоростью в магнитном поле с индукцией действует сила ( – сила Лоренца ).

Модуль вектора : F_л= q v B sin α , где α – угол между векторами и .

Направление вектора может быть определено по правилу левой руки для движущихся положительных зарядов и по правилу правой руки для движущихся отрицательных зарядов (если силовые линии магнитного поля входят в ладонь, а четыре вытянутых пальца располагаются по скорости движения частицы, то отведённый большой палец укажет направление силы Лоренца).

РАМКА С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

ЗАДАНИЕ № 13

Рамка с током с магнитным моментом , направление которого указано на рисунке, находится в однородном магнитном поле. Момент сил, действующий на рамку, направлен …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) к нам; 2) от нас;

3) вдоль вектора ;

4) перпендикулярно вектору .

ЗАДАНИЕ № 14

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) к нам; 2) от нас;

3) вдоль вектора ;

4) перпендикулярно вектору .

-----------------------------

Указание к заданиям № 13, 14

Момент силы Ампера ( ), действующий на рамку площадью S с током I , помещённую в магнитное поле с индукцией : .

– векторное произведение векторов

;

– вектор магнитного момента рамки с током;

;

– вектор нормали к поверхности рамки с током;

направление вектора определяется по правилу буравчика (правилу правого винта): если направление вращательного движения рукоятки буравчика в плоскости витка с током совпадает с направлением тока, то буравчик смещается по направлению вектора .

Момент силы Ампера, действующий на рамку с током в магнитном поле, стремится сориентировать магнитный момент рамки с током по направлению магнитного поля.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: