Физика / 9

Теоретические вопросы:

1. Физический смысл вектора магнитной индукции.

2. В чём суть закона Ампера?

3. Закон Био-Савара-Лапласа

4. Определение силы Лоренца

Тесты:

1. Какой формулой описывается закон Био-Савара-Лапласа?

1. , где dl – длина участка проводника, B- вектор магнитной индукции, F_max- максимальная магнитная сила

2. где I- сила тока, l- длина проводника, B- вектор магнитной индукции

3. 

2. Формула магнитного поля прямого тока:

1. , где I- сила тока, R-расстояние от провода до точки, µ₀- магнитная постоянная

2. , где I- сила тока, R- расстояние от провода до точки

3. , где µ- магнитная проницаемость среды, R-расстояние от провода до точки, M-мощность постоянного тока

3. Магнитный момент – это…

1. результирующая сила действующая на виток с током в постоянном магнитном поле

2. величина, характеризующая магнитные свойства вещества

3. Электрическое поле неподвижного заряда

4. Соленоид - это...

1. отложение солей в породах металлов

2. стальной или железный стержень, вставленный в катушку

3. изогнутый спиралью проводник с током

5. Тороид - это

1. провод, навитый на тор

2. провод навитый на квадрат

3. провод навитый на эллипс

6. Как определяют направление силы Лоренца?

1. Правилом левой руки

2. Правилом правой руки

3. Правилом буравчика

7. Принцип работы правила буравчика

1. Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции поля, создаваемого этим током.

2. Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то и магнитная индукция совпадает с этим направлением.

3. Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика противоположно направлению вектора магнитной индукции поля, создаваемого этим током.

8. Почему рамка с током, находясь в однородном магнитом поле, начинает вращаться?

1. На рамку действуют силы Лоренца

2. Рамка находится под воздействием магнитного дипольного момента

3. Силы Ампера действуют на рамку и создают вращательный момент

9. Кто является первооткрывателем электромагнетизма?

1. Андре Мари Ампер

2. Ханс Кристиан Эрстед

3. Уильям Стёрджен

10. Какой из рисунков изображает применение теоремы о циркуляции к тороидальной катушке?

1) 2)

3)

Задачи

№1. По обмотке очень короткой катушки радиусом r=16 см течет ток I= 5 А. Сколько витков N проволоки намотано на катушку, если напряженность H магнитного поля в её центре равна 800 А/м?

Дано: СИ:

r = 0,16 м

I= 5 А

H = 800 A/м

N - ?

Решение:

; где I- сила тока, N- число витков, r- радиус обмотки, H- напряженность.

Ответ: N= 51

№2. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле со скоростью v=0,8 c (c - скорость света в вакууме). Магнитная индукция В поля равна 0,01 Тл. Определить радиус окружности в двух случаях: 1) не учитывая увеличение массы со скоростью; 2) учитывая это увеличение.

Дано: СИ:

е = 1,6 ‧10^-19 Кл

v= 0,8 c

c = 3 ‧10⁸ м/с

В= 0,01 Тл

m = 9,1‧10^-34кг

R - ?

Решение:

На электрон, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Сила Лоренца перпендикулярна к вектору скорости и является центростремительной силой;

Подставляя выражение F и F_ЦС;

где e- заряд частицы, B- вектор магнитной индукции, m- масса частицы, R- радиус окружности.

Отсюда;

Подставим m₀ =m;

1. 

2. С учётом увеличения массы со скоростью.

где c- скорость света

Получим

Ответ: 1) R= 13,65 см, 2) R=22,75 см