VI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Самарская академия государственного и муниципального управления

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

_0116_без пароля.pdf

Скачиваний:

444

Добавлен:

31.03.2015

Размер:

1.17 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 177 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

	VI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
	ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
A -	работа	n -	число витков на единицу
			длины
B, B	вектор и модуль индукции	рm, рm - вектор и модуль магнитного
b –	магнитного поля	q -	момента
b –	расстояние	q -	электрический заряд
E, Е -	вектор и модуль напря-	R -	радиус
	женности электрического
F, F -	поля	r -
F, F -	вектор и модуль силы	r -	радиус
Н, H -	вектор и модуль напря-	r -	радиус - вектор
I -	женности магнитного поля	S -
I -	сила тока	S -	площадь
J,J -	вектор и модуль намагни-	V, v - вектор и модуль скорости
l -	ченности
l -	длина	α -	угол
М, М -	вектор и модуль враща-	µ -	магнитная проницаемость
m -	тельного момента		4π 10–7 Гн/м, магнитная по-
m -	масса	µ0 =	4π 10–7 Гн/м, магнитная по-
N -			стоянная
N -	число витков	Ф -	магнитный поток
n -	единичный вектор нормали

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Определению поставьте в соответствие математическое выражение.

Определение а) сила Лоренца

б) сила Ампера

в) сила взаимодействия двух прямых параллельных токов

г) сила, действующая на контур с током в неоднородном магнитном поле

д) момент сил, действующих на контур с током

а) ;			б) ;			в) ;

Математическое выражение

1) M = [pmB]

∂B

2) F = pm ∂n

3) F = qE + q[VB]

4) F = µπ0 2I1I2 l

4 b

5) F = I[dlB]

г) ;			д) .

2. Определению поставьте в соответствие математическое выражение.

Определение

Математическое выражение

а) циркуляция вектора В

1) В = ∑ Bi

i=1

б) закон Био - Савара - Лапласа

2) Bdl = µ0∑ Ii

i=1

в) принцип суперпозиции

BdS = 0

г) теорема Гаусса для поля В

4) F = I[dlB]

д) закон Ампера

µ0 Idl sinα

5) dB = 4π

а) ;

б) ;

в) ;

г)

;

д) .

3.Какая из нижеприведенных формул представляет закон Био - Савара - Лапласа.

а) B=µµ0H;	б) dB =	µ0µ I
				[dlr];
		4π	r3	[dlr];
n					n
в) В = ∑ Bi;	г) Hcos(Hdl) dl =				∑ Ii .
i=1					i=1
	56

4.Закон Био - Савара - Лапласа определяет магнитную индукцию dB поля, создаваемого элементом dl проводника с током I в некоторой точке А (см. рисунок). Какое расстояние и какой угол, изображенные на рисунке, входят в закон Био - Савара - Лапласа?

	r1	A
	α1

dl	α2
	r2

а) расстояние r1 и угол α1;	б) расстояние r1 и угол α2;
в) расстояние r2 и угол α1;	г) расстояние r2 и угол α2.

5.Четыре параллельных тока одинаковой величины текут так, как показано на рисунке. Какая из стрелок указывает направление магнитной индукции в центре квадрата?

	I1		I2
	1	2
	3	4
	I4		I3
а) 1;	б) 2;	в) 3;	г) 4;

д) ни одна из стрелок не указывает направление магнитной индукции

вцентре квадрата.

6.На рисунке изображено сечение двух параллельных проводов, по которым протекают токи одинаковой величины. Какая из стрелок указывает направление вектора магнитной индукции в точке A, одинаково удаленной от токов?

3	2	1
3	A	1
	4

	I1	I2
а) 1;	б) 2;	в) 3;	г) 4.

7.На рисунке изображены два бесконечно длинных проводника, перпендику-

лярные плоскости чертежа. Токи текут «от нас», I1 = 2I2. В какой из пяти указанных точек В= 0?

	1	I1	2	3	I2	4	5
	•	b	•	•		•	•
	b	b	b	b		b	b
а) 1;	б) 2;		в) 3;			г) 4;		д) 5.

8. Из нижеприведенных величин выберите физическую величину, которую

можно приравнять к выражению µ0 I sin2α dl при определенном смысле

4πr

входящих в него величин.

а) dH;

б) H;

в) dB;

г) B;

д) F.

9. Определению поставьте в соответствие математическое выражение.

Определение

Математическое выражение

а) магнитное поле равномерно дви-

B =

µ0 NI

жущегося заряда

2π r

б) магнитное поле прямого тока

B = µ0nI

в) магнитное поле в центре кругового

B =

µ0

тока

2π r

г) магнитное поле соленоида

4) B =

µ0 q[Vr]

4π

д) магнитное поле тороида

5) B =

µ0

а) ;

б) ;

в) ;

г)

;

д) .

10.Два бесконечно длинных параллельных проводника с токами I сближаются, перемещаясь по дуге окружности с центром в точке О. Как изменяется модуль индукции магнитного поля в точке О, если: 1) токи в проводах параллельны; 2) антипараллельны?

I	O	•	I
I	O		I
а) уменьшается, увеличивается;			б) увеличивается, уменьшается;
в) уменьшается, уменьшается;			г) увеличивается, увеличивается.
	58

11.Два прямолинейных бесконечно длинных проводника с токами расположены взаимно перпендикулярно в одной плоскости. В каких квадрантах находятся точки, в которых В=0?

I2 I

III IV I1

а) I, III; б) II, IV; в) I, II; г) III, IV.

12. Вернолизаписанывыражения модулявектораиндукциимагнитногополякру-

гового витка с током: а) в центре витка В0 =			µ0	Idl	; б) в точке А на оси
гового витка с током: а) в центре витка В0 =			4π	R2	; б) в точке А на оси
витка ВA =	µ0	Idl
витка ВA =	4π	r2 .

	R		r
	R
I		•	A
I

а) да, нет;

б) да, да;

в) нет, да;

г) нет, нет.

13.Найти напряженность магнитного поля H, создаваемого двумя бесконечно длинными проводниками с токами I1 и I2 (I1 =2I2) в точках А и В.

•

I1 r

•

а)

3I2 , 5I2

;

б)

5I2

, I2

;

в)

7I2

3I2

;

г)

5I2 , 3I2 .

2πr 6πr

6πr πr

6πr 2πr

14.Какое из приведенных ниже выражений представляет собой силу, действующую на положительно заряженную частицу, движущуюся одновременно в электрическом и магнитном полях?

а) qE + q[BV]; б) qE + q[VB]; в) qE + q(BV); г) qE + q(BV).

15.На рисунке изображено сечение прямолинейного бесконечно длинного проводника с током. Проводник помещен в магнитное поле. Какая из стрелок правильно указывает направление силы, действующей на проводник со стороны поля?

4 3 2 B

а) 1;

б) 2;

в) 3;

г) 4.

16.По проводнику AB течет ток I1 = 8A, а по проводнику CD - ток I2 = 2A. Определить направление индукции магнитного поля в точках на биссектрисах прямых углов в квадрантах I и II.

II	C	I2	I	I1

А III
	D		IV В

а) кнам, отнас;			б) кнам,. кнам;
в) отнас, отнас;			г) отнас, кнам.

17.Какая из приведенных ниже формул является математическим выражением закона Ампера?

а) F = q[vB];		n
а) F = q[vB];	б) Ф = BScosα;	в) Hdl = ∑ Ii;
		i=1
г) dF = I[dlB];	µ0µ I sinα	dl.
г) dF = I[dlB];	д) dB = 4π r2
	д) dB = 4π r2

18.Меняется ли кинетическая энергия заряженной частицы под действием магнитного поля?

a) да, если частица движется перпендикулярно полю; б) да, если частица движется вдоль поля;

в) нет, но только в случае, когда частица движется перпендикулярно; г) нет, но только в случае, когда частица движется вдоль поля; д) никогда не меняется.

19.В однородное магнитное поле поместили треугольный проводящий контур, обтекаемый током. Линии индукции В перпендикулярны плоскости контура. Как направлена результирующая магнитная сила, действующая на контур.

→	←	↓	↑	д) F = 0.
а) ;	б) ;	в) ;	г) ;

20.Три бесконечно длинных параллельных проводника с токами распо-

ложены на равных расстояниях b один от другого I1=2I2, I3=I2. Указать направление результирующей силы, действующей на проводник I2

I1 I2 I3

b b

→	←	в) F = 0.
а) ;	б) ;

21.Частица массой m и с зарядом q влетает со скоростью V в однородное магнитное поле с индукцией В под утлом α к направлению поля и начинает двигаться по спирали. Какое из приведенных ниже выражений представляет собой радиус спирали?

а)

2πm

;

б)

;

в)

2πmvcosα

; г)

mvsinα

;

д)

mvcosα

vBsinα

22.Две заряженные частицы отклоняются однородным магнитным полем и движутся по окружностям различного радиуса в направлении, указанном на рисунке. Выберите из нижеприведенных вопросов те, на которые Вы ответите "да".

1)заряжены ли частицы положительно?

2)заряжены ли частицы отрицательно?

3)обязательно ли скорость частицы, движущейся по окружности радиусом R1, меньше скорости частицы, движущейся по окружности радиу-

сом R2?

4) обязательно ли удельные заряды частиц совпадают?

а) 1;

б) 2;

в) 1,3,4;

г) 2,3,4;

д) 1,3.

23.В однородном магнитном поле находятся два жестко связанных круговых

витка с равными токами, имеющие неподвижную ось вращения OO1. Трение в оси пренебрежимо мало. Угол между плоскостью каждого витка и осью 45°. Будет ли положение витков равновесным, и если да, то каков характерравновесия?

O O1

а) равновесия нет;	б) устойчивое равновесие;
в) неустойчивое равновесие;	г) безразличное равновесие.

24.Рамку стокомповорачивают в однородноммагнитномполе, изменяяуголмежду нормалью к рамке и направлением линии индукции: а) от 0 до 30°; б) от 30 до 60°. Сравнить произведенные работы. Ток в рамке поддерживается неизменным.

а) Aа<Aб;

б) Aа>Aб;

в) Aа=Aб.

25.Пучок отрицательно заряженных частиц, влетающих в однородноемагнитное поле, расщепляется на два. Какая траектория соответствует: а) большему импульсу, если частицы имеют одинаковые заряды, но разные импульсы; б) большему заряду, если частицы имеют одинаковые импульсы, но разные заряды?

а) I, II;

б) II, I.

26.Два одинаковых круговых витка с токами, имеющие общий центр, расположены взаимно перпендикулярно. Какая из стрелок указывает направление индукциирезультирующегомагнитногополявобщемцентревитков? Плоскости витковперпендикулярнычертежу.

4 1

а) 1;

б) 2;

в) 3;

г) 4.

27.По оси кругового контура с током проходит бесконечно длинный прямолинейный проводник с током. Как действует магнитное поле проводника на круговойконтур?

I	I2
I1
Контур:
а) сжимается;	б) расширяется;
в) перемещаетсявлево;	г) перемещаетсявправо;
д) неиспытываетникакогодействия.
63

28.Круговой контур с током поместили в неоднородное магнитное поле. Что будет происходить с контуром?

а) расширяется и втягивается в область более сильного поля , т.е. влево; б) расширяется и выталкивается из области более сильного поля, т.е.

вправо; в) сжимается и втягивается в область более сильного поля, т.е. влево;

г) сжимается и выталкивается из области более сильного поля, т.е. вправо.

29.На рисунке ОАВ - график Н(r) для поля бесконечно длинного прямолинейного провода с током при равномерном распределении плотности тока по сечению провода. Каким будет график Н(r), если радиус провода увеличить от

R1 до R2, оставив прежней силу тока в проводе и сохранив распределение плотноститокаравномерным?

H A

1 B

	O R1 R2	r
а) 1;	б) 2;	в) 3.

30. Магнетику поставьте в соответствие магнитную проницаемость.

	Магнетик		Магнитная проницаемость, µ
а) диамагнетик.			1)	> 1
б) парамагнетик.			2) >> 1
в) ферромагнетик.			3)	< 1
а) ;		б) ;		в) .

31.По оси бесконечно длинного однородного ферромагнитного стержня с квадратным сечением проходит проводник с током I. Справедливо ли выражение циркуляции вектора напряженности магнитного поля по круговому контуру

радиуса r с центром на оси стержня: 2πrH = I если: а) контур проходит внутри стержня; б) снаружи? Контур расположен в плоскости нормального сечениястержня.