8.1 Закони Ампера, Лоренца та Біо-Савара-Лапласа

8A1 Особливість магнітних силових ліній:

А) магнітні силові лінії виходять з південного полюса, показують напрям напруженості магнітного поля;

Б) магнітні силові лінії виходять з північного полюса, дотична співпадає з напрямом молекулярного струму і показує напрям напруженості магнітного поля;

В) правильної відповіді немає;

Г) магнітні силові лінії замкнуті. Дотична до магнітної силової лінії співпадає з магнітною стрілкою. Індикатором магнітного поля є магнітна стрілка.

Д) магнітні силові лінії виходять з південного полюса і входять в північний, показують напрям напруженості магнітного поля.

8A2 Формула для визначення сили Ампера.

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A3 Напрям сили Ампера визначається:

А) за правилом лівої руки (векторний добуток елемента провідника на індукцію магнітного поля);

Б) за правилом правої руки (векторний добуток швидкості електрона на індукцію магнітного поля);

В) за правилом правого гвинта;

Г) за напрямом індукції магнітного поля;

Д) за напрямом струму в провіднику.

8A4 Індукцію магнітного поля можна визначити як

А) максимальну силу, яка діє на провідник довжиною 1 м, по якому тече струм 1А в магнітному полі;

Б) силу, яка діє на провідник зі струмом;

В) момент сили, який діє на рамку в магнітному полі;

Г) силу, яка діє на провідник одиничної довжини в магнітному полі;

Д) ЕРС, що виникає в провіднику при зміні магнітного поля

8A5 Назва одиниці вимірювання індукції магнітного поля:

А) тесла; Б) вебер; В) генрі; Г) ампер; Д) не має назви.

8A6 Одиниці вимірювання напруженості магнітного поля:

А) Гн/м; Б) В/м; В) А/м; Г) Н/А м; Д) Нм/А.

8A7 Відмінність напруженості магнітного поля від індукції:

А) напруженість не співпадає за напрямком з індукцією магнітного поля;

Б) напруженість характеризує магнітне поле в речовині і різна в різних середовищах;

В) напруженість – силова характеристика магнітного поля в даному середовищі;

Г) напруженість не залежить від середовища, на відміну від індукції магнітного поля;

Д) напруженість – скалярна величина, яка є коефіцієнтом пропорційності у виразі індукції магнітного поля.

8A8 Зв’язок між індукцією і напруженістю магнітного поля:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A9 На що діє сила Ампера?

А) на заряд в електричному полі;

Б) на магнітну стрілку при проходженні струму в провіднику;

В) на провідник зі струмом в магнітному полі;

Г) на заряд що рухається в магнітному полі;

Д) на провідник зі струмом в електричному полі.

8A10 Назва одиниці вимірювання магнітного потоку:

А) Тесла; Б) Вебер; В) Генрі; Г) Ампер; Д) немає назви.

8A11 Назва одиниці вимірювання напруженості магнітного поля:

А) Тесла; Б) Вебер; В) Генрі; Г) Ампер/метр; Д) немає назви.

8A12 За якою формулою обчислюється магнітний потік?

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A13 За якою формулою обчислюється індукція магнітного поля через механічний момент рамки із струмом?

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A14 Що таке магнітний момент контуру із струмом?

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A15 Теорема Гаусса для магнітного поля:

А) Потік вектора напруженості електричного поля через замкнуту поверхню дорівнює сумі зарядів, що міститься всередині поверхні, поділеній на електричну сталу і діелектричну проникність: ;

Б) Потік вектора індукції електричного поля через довільну поверхню дорівнює сумі зарядів: ;

В) Потік вектора напруженості магнітного поля дорівнює добутку індукції магнітного поля на па площу і на косинус кута між нормаллю і індукцією магнітного поля;

Г) Потік вектора магнітної індукції через довільну замкнену поверхню дорівнює нулю: ;

Д) Потік вектора напруженості електричного поля через довільну поверхню дорівнює нулю: .

8A16 Формула модуля сили Лоренца:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A17 На що діє сила Лоренца і за яким правилом визначається її напрям?

A) на заряд в електричному полі; за правилом лівої руки;

Б) на магнітну стрілку при проходженні струму по провіднику; за правилом буравчика;

B) на провідник із струмом в магнітному полі; за правилом лівої руки;

Г) на заряд, що рухається у магнітному полі; зa правилом правого гвинта;

Д) на заряд, що рухається у магнітному полі; за правилом лівої руки.

8A22 Як рухається електрон під дією сили Лоренца, якщо його швидкість перпендикулярна до індукції магнітного поля? B=const.

А) по прямій; Б) по еліпсу; В) по колу; Г) по параболі; Д) по гвинтовій лінії.

8A23 Як рухається електрон під дією сили Лоренца, якщо його швидкість напрямлена під гострим кутом до індукції магнітного поля? B=const.

А) по параболі; Б) по спіралі; В) по еліпсу; Г) по колу; Д) правильної відповіді немає.

8A24 Елементарна індукція магнітного поля, створеного елементом провідника зі струмом. (Закон Біо-Савара-Лапласа).

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A25 Напрям індукції магнітного поля провідника із струмом визначається:

A) за правилом правої руки;

Б) за правилом лівої руки;

B) паралельний напряму струму;

Г) перпендикулярний напряму струму:

Д) за правилом правого свердлика.

8A26 Формула для визначення індукції магнітного поля в центрі колового струму:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A27 Формула для визначення напруженості магнітного поля котушки зі струмом:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A28 Формула для визначення індукції магнітного поля всередині соленоїда зі струмом:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A29 Формула для визначення напруженості магнітного поля нескінченного прямолінійного провідника зі струмом:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A30 Що означають величини I, dl, r у формулі (Закон Біо-Савара-Лапласа).

A) I — струм, dl – довжина провідника, r – радіус кривизни;

Б) I — струм dl – елемент провідника, r – радіус вектор;

B) І — струм dl – приріст провідника, r – відстань;

Г) I — густина струму, dl – елемент провідника, r – радіус кривизни;

Д) I — густина струму, dl – довжина провідника, r – радіус вектор.

8A31 Що означають величини  i п у формулі індукції соленоїда В=₀Іп:

A)  — магнітна стала, п – концентрація електронів;

Б)  — відносна магнітна проникність, п – кількість витків;

B)  — відносна магнітна проникність, п – кількість витків на одиниці довжини;

Г)  — магнітна стала, п – кількість витків на одиниці довжини;

Д)  — магнітна стала, п – кількість витків.

8A32 Напрям силових ліній магнітного поля в центрі котушки зі струмом

A) визначається за правилом правої руки;

Б) визначається за правилом лівої руки;

B) вздовж вісі котушки в напрямі струму;

Г) перпендикулярно до вісі котушки вздовж витків;

Д) вздовж вісі котушки за правилом правого свердлика.

8A33 Напрям силових ліній магнітного поля, створеного прямолінійним провідником зі струмом, визначається:

А) за правилом лівої руки;

Б) за правилом правої руки;

В) за правилом правого свердлика, якщо свердлик вкручувати у напрямі струму;

Г) за правилом свердлика, якщо дотична до обертання рукоятки співпадає з напрямом струму, а напрям руху свердлика співпадає з напрямом індукції;

Д) немає правильної відповіді.

8A34 Розрахунок індукції магнітного поля, створеного системою провідників зі струмом проводиться:

А) за правилом арифметичного додавання векторів індукції магнітного поля;

Б) за правилом алгебраїчного додавання векторів індукції;

В) за правилом векторного додавання векторів індукції;

Г) за правилом векторного добутку векторів індукції;

Д) за правилом скалярного добутку векторів індукції.

8A35 Зв’язок між індукцією магнітного поля і напруженістю:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A36 Що означають величини Н, І, R у формулі ?

A) Н – напруженість магнітного поля; І – струм в котушці; R – радіус котушки;

Б) Н – висота котушки: І – момент інерції; R – радіус котушки;

B) Н – індукція магнітного поля; І – величина струму; R – стала;

Г) Н – магнітний потік; І – струм: R – радіус котушки;

Д) Н – індукція магнітного поля; І – струм; R – магнітна стала.

8A37 Що означають величини у формулі ?

A) Н – стала; І – струм; a – радіус;

Б) Н – індукція магнітного поля; І – струм; a – відстань від прямолінійного провідника;

B) Н – напруженість магнітного поля; І – момент інерції; a – відстань від прямолінійного провідника;

Г) Н – напруженість магнітного поля; І – струм: a – відстань від прямолінійного провідника;

Д) Н – індукція магнітного поля; І – густина струму; a – відстань від прямолінійного провідника.

8A38 Яке значення індукції магнітного поля зовні соленоїда?

А) ; Б) 0; В) ; Г) ; Д) .

8A39 Формула для визначення напруженості у центрі колового струму:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A40 Що таке циркуляція вектора індукції магнітного поля?

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A41 Формула сили взаємодії паралельних струмів, що припадає на одиницю довжини:

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

8A42 З якої формули дається означення еталона одиниці струму 1А?

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

Задачі другого рівня складності

8C1 На сторону а=2 см рамки в магнітному полі діє сила F=0,02 Н. Струм у рамці І=2 А. Площина рамки утворює

кут 90 з напрямком вектора індукції В. Визначити величину індукції магнітного поля.

А) 0,2 Тл; Б) 0,5 Тл; В) 0,25 Тл; Г) 0,1 Тл; Д) 2 Тл.

8C2 Провідник довжиною 20 см знаходиться на терезах в рівновазі. Якщо підєднати провідник до джерела струму (І=2А) і піднести підковоподібний магніт так, щоб силові лінії були перпендикулярні до провідника, то для зрівноважування треба додати 50 г на другу шальку. Визначити індукцію магнітного поля магніту (g=10 м/с²).

А) 3,2 Тл; Б) 1,25 Тл; В) 5,2 Тл; Г) 1,2 Тл; Д) 0,2 Тл.

8C3 Провідник довжиною 1 м рухається з прискоренням а=0,1 м/с² перпендикулярно індукції магнітного поля В=0,05 Тл. Визначити струм в провіднику, якщо його маса дорівнює 100 г.

А) 1 А; Б) 2 А; В) 5 А; Г) 0,1 А; Д) 0,2 А.

8C4 Визначити силу Ампера, що діє на сторону квадратної рамки площею 4 см², вміщеної в магнітне поле індукцією В=0,02 Тл перпендикулярно до силових ліній. Струм в рамці 1 А.

А) 410^-4 Н; Б) 510^-3 Н; В) 210^-4 Н; Г) 510^-4 Н; Д) 10^-3 Н.

8C5 В магнітному полі провідник довжиною 20 см, підвішений на двох довгих (1 м) дротинах, відхилився від положення рівноваги на 10 см при проходженні струму I=2A. Маса провідника m=0,1кг. Визначити індукцію магнітного поля В, напрямленого вертикально.

А) 1,5 Тл; Б) 1 Тл; В) 0,75 Тл; Г) 0,5 Тл; Д) 0,25 Тл.

8C6 3 дроту довжиною l=30 см зроблені контури у вигляді кола і трикутника і розміщені в магнітному полі індукцією В=0,05 Тл під кутом 30 до площини контура. Визначити крутний момент, що діє відносно центра на кожний контур, якщо контурами тече струм І=4 А.

А) 1210^-4 та 1010^-4 Нм;

Б) 10,210^-4 та 8,210^-4 Нм;

В) 7,210^-4 та 5,610^-4 Нм;

Г) 5,610^-4 та 14,810^-4 Нм;

Д) 4,210^-4 та 3,810^-4 Нм;

8C7 Стержень довжиною l=0,5 м обертається відносно його кінця з частотою 20 об/с перпендикулярно до ліній індукції магнітного поля В=0,02 Тл. Визначити магнітний потік, який перетинається стержнем за 5 с.

А) 35 Вб: Б) 1,57 Вб; В) 22 Вб; Г) 16 Вб: Д) 8 Вб.

8C8 Квадратна рамка з стороною а=4 см обертається в однорідному магнітному полі напруженістю Н=510⁴ А/м з частотою v=5 (1/с). Вісь рамки перпендикулярна до магнітних силових ліній. Знайти залежність магнітного потоку, що пронизує рамку, від часу в повітрі. ₀=410^-7 Гн/м.

А) 210^-3соs5t; Б) 1010^-3соs5t; В) 3210^-6соs10t; Г) 2010^-3соs10t; Д) 2010^-3соs5t.

8C9 Знайти магнітний момент соленоїда довжиною l=0,4 м і радіусом витка r=5 мм, якщо його пронизує магнітний потік Ф=510^-4 Вб. ₀=410^-7 Гн/м.

А) 1,510² Ам²; Б) 2,210² Ам²; В) 5,010² Ам²; Г) 2,510³ Ам²; Д) 7,810³ Ам²;

8C10 Визначити напруженість магнітного поля (А/м), що пронизує рамку площею S=510^-2 м², якщо залежність магнітного потоку, що пронизує рамку, від часу Ф=210соs400t . ₀=410^-7 Гн/м.

А) 210⁸; Б) 510⁸; В) 10⁶; Г) 210⁹; Д) 810⁹;

8C11 Яка сила діє на протони, що мають кінетичну енергію 3,310^-27 Дж в перпендикулярному магнітному полі індукцією В=0,2Тл? Маса протона m=1,6710^-27 кг. заряд q=1,610^-19 Кл.

А) 2,510^-19 Н; Б) 6,410^-20 Н; В) 12,410^-19 Н; Г) 1810^-27 Н; Д) 6,410^-20 Н.

8C12 Протон і електрон, прискорені однаковою різницею потенціалів, влітають в однорідне магнітне поле. У скільки разів радіус кривизни траєкторії протона R₁, більший радіуса кривизни траєкторії електрона R₂?

m_npотона=l,6710^-27 кг, m_{електрона} =9,110^-31 кг.

А) 55 разів; Б) 43 рази; В) 25 разів; Г) 16 разів; Д) 8 разів.

8C13 Заряджена частинка з енергією W=2 кеВ рухається в однорідному магнітному полі по колу радіусом 0,5 мм. Визначити силу, що діє на частинку в магнітному полі. 1еВ=1,610^-19Дж.

А) 6,410^-15 Н; Б) 1,210^-14 Н; В) 2,410^-14 Н; Г) 1,2810^-15 Н; Д) 7,210^-14 Н.

8C14 Протон, прискорений різницею потенціалів 0,5 кВ, рухається по колу в магнітному полі індукцією В=0,1Тл. Визначити радіус цього кола. Заряд протона q=1,610^-19 Кл, m=1,6710^-27 кг.

А) 2,510^-3 м; Б) 510^-3 м; В) 10^-4 м; Г) 3,210^-2 м; Д) 6,510^-2 м.

8C15 Визначити при якій швидкості пучок заряджених частинок в перпендикулярних однорідних електричних

(Е=10 кВ/м) і магнітних (В=0,2 Тл) полях не відхиляється.

А) 10⁴ м/с; Б) 210⁴ м/с: В) 510⁴ м/с; Г) 10⁵ м/с; Д) 210⁵ м/с.

8C16 Визначити кінетичну енергію електрона, який у магнітному полі В=0,2 Тл рухається по колу радіусом R=210^-3 м. Заряд електрона q=1,610^-19 Кл, маса електрона m=910^-31 кг.

А) 1,510^-14 Дж; Б) 10^-14 Дж; В) 8,2510^-14 Дж; Г) 5,5510^-15 Дж; Д) 2,2510^-15 Дж.

8C17 По двох схрещених під кутом 90 провідниках течуть струми I₁=50 А і І₂=30 А. Визначити напруженість посередині відрізка довжиною 20 см, перпендикулярного до обох провідників.

А) 100 А/м; Б) 150 А/м; В) 250 А/м; Г) 291 А/м; Д) 350 А/м.

8C18 По двох паралельних провідниках течуть струми І₁=20 А і І₂=40 А в одному напрямі. Визначити індукції магнітного поля посередині між провідниками, якщо відстань між ними 10 см.

А) 10^-5 Тл; Б) 210^-5 Тл; В) 410^-5 Тл; Г) 810^-5 Тл; Д) 10^-4 Тл.

8C19 Два кругових витки радіусом 4 см кожний розташовані в паралельних площинах на відстані 0,1 м одна від одного. Витками течуть струми І₁=І₂=5 А в одному напрямі. Визначити напруженість магнітного поля на вісі витків на відстані 6 см від одного витка і 8 см від другого.

А) 100; Б) 50; В) 20; Г) 15; Д) 6.

8C20 Визначити індукцію магнітного поля на вісі витка на відстані 5 см від площини витка. Радіус витка 10 см, величина струму І=5 А.

А) 1,210^-6 Тл; Б) 2,410^-6 Тл; В) 5,610^-6 Тл; Г) 7,510^-6 Тл; Д) 210^-5 Тл.

8C21 Двома нескінченно довгими паралельними провідниками течуть струми І₁=30 А і І₂=20 А в одному напрямі. Відстань між провідниками 10 см. Визначити індукцію магнітного поля в точці, яка знаходиться на відстані 6 см від першого провідника і на відстані 8 см від другого провідника.

А) 1,110^-4 Тл; Б) 10^-5 Тл; В) 2,110^-4 Тл; Г) 6,510^-4 Тл; Д) 1,510^-5 Тл.

8C22 Яку роботу треба виконати, щоб наблизити провідник зі струмом 15 А до другого паралельно розташованого провідника зі струмом 25 А на відстань 10 см. Початкова відстань між провідниками 0,272 м. Довжини провідників 1 м. Струми течуть в одному напрямі.

А) 310^-4 Дж; Б) 610^-4 Дж; В) 1,510^-4 Дж; Г) 2510^-4 Дж; Д) 10^-3 Дж.