ВЕСЬ СБОРНИК
.pdf2.64. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного сечения, равной 0,4 мм2, идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты, равное 0,35 Дж. Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника. (ρ = 1,7·10–8 Ом·м).
[N 1,27 1019 ]
2.65. В медном (ρ = 1,7·10–8 Ом·м) проводнике сечением 6 мм2 и длиной 5 м течет ток. За 1 мин в проводнике выделяется 18 Дж теплоты. Определите напряженность поля, плотность и силу электрического тока в проводнике.
[I 4,6 А, j 7,67 105 А/м2 , E 0,013 В/м]
2.66. Источник тока замыкают сначала на внешнее сопротивление R1 = 2 Ом, а затем на внешнее сопротивление R2 = 0,5 Ом. Найдите
ЭДС ε батареи и его внутреннее сопротивление r , если известно, что в каждом из этих случаев мощность, выделяющаяся во внешней цепи, одинакова и равна P 2,54 Вт. [ε 4 В, r 1 Ом]
151
3. Магнитное поле в вакууме и веществе
Тестовые задания
3.1. Четыре параллельных провода
с одинаковыми по |
величине |
|
токами расположены в |
вершинах |
|
квадрата. |
Магнитная |
индукция |
в центре |
квадрата |
имеет |
направление …
I |
I |
1 |
2 |
|
|||
|
5 |
4 |
3 |
I |
I |
|
1) 1 |
2) 2 |
3) 3 |
4) 4 |
5) 5 |
3.2. По двум бесконечным прямолинейным проводникам, расположенным в одной плоскости, текут токи I1 и I2 во взаимно перпендикулярных
направлениях. Точки магнитного поля, в которых B 0, находятся в областях …
а б
гв
1) а, б |
2) б, в |
3) а, в |
4) б, г |
5) в, г |
3.3. На рисунке изображены сечения двух параллельных, прямолинейных, бесконечно длинных проводников с противоположно направленными токами, причем I2 = 2 I1. Индукция
B результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала …
|
|
I1 |
|
I2 |
|
|
|
• |
|
|
|
|
а |
b |
c |
d |
|
1) а |
|
2) b |
|
3) d |
4) c |
3.4. По |
прямому бесконечно |
длинному |
проводнику |
течет ток |
|
I 50 А. Магнитная индукция B в точке, удаленной на расстояние |
|||||
r 5 см от проводника, равна … мкТл. |
|
|
|||
1) 100 |
2) 200 |
3) 380 |
4) 420 |
5) 550 |
152
3.5. Два |
бесконечно |
длинных |
|
|
A |
проводника |
скрещены |
под прямым |
• |
• |
|
углом. По проводам текут токи, силой |
|
||||
|
|
|
|||
I1 80 А и I2 |
60 А. Расстояние между |
|
|
|
|
проводами |
d 10 см. |
Магнитная |
|
|
|
индукция в т. А, одинаково удаленной от обоих проводников, равна … мкТл.
1) 80 2) 240 3) 360 4) 400 5) 560
3.6. Замкнутый контур с током имеет форму квадрата со стороной a . Сила тока в витке I . Магнитная индукция в центре квадрата равна …
1) 4 |
0I |
|
2) 4 |
0I |
|
3) 2 2 |
0I |
||
2 a |
4 a |
||||||||
|
|
|
|
a |
|||||
4) |
2 0I |
|
5) |
0I |
|
|
|||
|
2 a |
|
|||||||
|
a |
|
|
|
|
3.7. Магнитная индукция в центре кругового проволочного тока радиусом R = 0,1 м, по которому течет ток I = 2 А, равна … мкТл.
1) 3,14 |
|
2) 6,28 |
3) 7,25 |
4) 10,25 |
|
|
5) 12,56 |
|||||
3.8. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток |
I 100 А. |
|||||||||||
Радиус R изогнутой части контура равен 20 см. Магнитная индукция, |
||||||||||||
создаваемая током в точке 0, равна … мкТл. 0 4 10 7 Гн / м. |
||||||||||||
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1) 314 |
2) 286 |
|
3) 236 |
4) 100 |
|
|
5) 50 |
|||||
3.9. Два |
прямолинейных |
бесконечно |
длинных |
|
a |
|
||||||
провода |
|
расположены |
параллельно I |
|
I |
|||||||
|
|
|
||||||||||
на расстоянии |
a 5 см |
|
друг |
от |
друга. |
b |
|
с |
||||
По проводникам текут одинаковые токи I 5 А |
|
|||||||||||
|
|
|
в противоположных направлениях. Напряженность магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии b 3 см от одного и c 4 см
от другого провода, равна … А/м. |
|
|
|
|
1) 30 |
2) 33 |
3) 47 |
4) 50 |
5) 66 |
153
3.10. К |
бесконечно |
длинному |
прямолинейному |
|
|
проводнику с током |
I 10 А примыкает круговой |
|
|||
виток |
радиусом |
R 5 см, по которому протекает |
О• |
||
такой |
же ток. |
Напряженность |
магнитного поля |
||
в центре витка равна и имеет направление … А/м. |
I |
||||
1) 31,8, от нас |
|
|
|
2)100, к нам
3)131,8, к нам
4)131,8, от нас
5)68,2, к нам
3.11.Два прямолинейных бесконечно длинных проводника
расположены параллельно на |
расстоянии |
5 см |
друг |
от |
друга. |
||||
По проводникам |
текут |
токи |
I1 = I2 = 5 А |
в противоположных |
|||||
направлениях. Напряженность магнитного поля в точке, находящейся |
|||||||||
на расстоянии |
3 см |
от |
одного и |
2 см от |
другого проводника, |
||||
равна … А/м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) 26,5 |
2) 40 |
|
|
3) 48 |
|
4) 50 |
|
|
5) 66,5 |
3.12. По витку, имеющему форму квадрата со стороной |
a 20 см, |
||||||||
течет ток I 5 A . |
Напряженность |
магнитного |
поля |
в |
точке |
||||
пересечения диагоналей равна … А/м. |
|
|
|
|
|
||||
1) 22,4 |
2) 10,3 |
|
3) 5,6 |
4) 1,3 |
|
5) 0 |
3.13. Соленоид длиной l = 50 см, диаметр которого мал по сравнению с его длиной, имеет N = 1000 витков. Напряженность магнитного
поля внутри |
соленоида, |
если по |
нему проходит ток |
I = 2 А, |
равна … А/м. |
|
|
|
|
1) 100 |
2) 400 |
3) 1000 |
4) 2000 |
5) 4000 |
3.14. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка равна
H 200 А/м. |
Магнитный |
момент витка |
равен |
p 1 А м2 . |
Вычислите силу тока в витке I и радиус витка R. |
m |
|||
|
||||
1) 226 |
2) 37 |
3) 13,7 |
4) 3,7 |
5) 1,37 |
154
3.15. Уравнение, |
описывающее отсутствие в природе магнитных |
|
зарядов, имеет вид … |
|
|
1) El dl 0 |
2) Bn d S 0 |
3) Bl dl 0 |
L |
S |
L |
4) Dn d S 0 |
5) En d S 0 |
|
S |
S |
|
3.16. Циркуляция вектора магнитной индукции по произвольному
замкнутому контуру равна … |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
n |
|
Bl dl 0 |
|
|
n |
|||
1) B d l 0 Ii |
2) |
|
3) |
B dl |
Ii |
|||||
L |
|
i 1 |
|
L |
|
n |
|
L |
|
i 1 |
|
|
|
|
|
||||||
4) En d S |
0 |
|
5) |
B dS 0 |
Ii |
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
S |
i 1 |
|
|
|
|
3.17. Прямоугольный |
контур |
|
L охватывает N |
витков |
катушки |
длиной l , по которой протекает ток I . Циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль данного контура равна …
1) 0 I N |
2) |
0 |
I N |
3) I N |
4) |
I N |
5) |
0 I N |
|
l |
l |
l |
|||||||
|
|
|
|
|
|
3.18. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль
произвольного контура L , охватывающего токи I1 18 А, |
I2 10 А, |
|||
текущие |
в одном |
направлении, и ток |
I3 18 А, |
текущий |
в противоположном направлении, равна … А. |
|
|
||
1) 28 |
2) 10 |
3) 21 |
4) 15 |
5) 25 |
3.19. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль
произвольного контура L, охватывающего токи I1 |
= 10 А, |
I2 |
= 15 А, |
|||
текущие в |
одном |
направлении, и ток |
I3 |
= 5 А, |
текущий |
|
в противоположном направлении, равна … А. |
|
|
|
|
||
1) 25 |
2) 20 |
3) 15 |
4) 10 |
|
5) 0 |
3.20. По витку радиусом r = 5 см течет ток силой I = 10 А. Магнитный
момент pm кругового тока равен … А·м2. |
|
|
||
1) 78,5·10–3 |
2) 50·10–3 |
3) 4·10–3 |
4) 50 |
5) 80,5 |
155
3.21. Прямоугольная рамка с током находится в однородном магнитном поле. В результате действия магнитного поля на рамку она будет …
1)смещаться вниз
2)смещаться вверх
3)покоиться
4)поворачиваться стороной 3-4 к нам
5)поворачиваться стороной 3-4 от нас
1 2
4 3
3.22. Прямой провод, по которому течет ток I 1 кА, расположен
в однородном |
магнитном |
поле |
с |
индукцией |
B 1 Тл |
||
перпендикулярно линиям индукции. Сила F , с которой действует |
|||||||
поле на отрезок длиной l 1м, равна …кН. |
|
|
|||||
1) 1,0 |
2) 2,5 |
3) 30 |
|
4) 20 |
5) 10 |
||
3.23. Между |
полюсами |
электромагнита |
создается |
однородное |
|||
магнитное поле с |
индукцией |
B 7,9 10 2 Тл. В поле |
помещают |
||||
проводник длиной |
так, |
что на него действует максимальная сила. |
Чтобы уменьшить эту силу в два раза, надо повернуть проводник
на угол … |
|
|
|
|
1) 30º |
2) 45º |
3) 60º |
4) 90º |
5) 180º |
3.24. В проводнике длиной 0,3 м сила тока равномерно нарастает от 0 до 1 А. Проводник расположен перпендикулярно магнитному полю,
индукция |
которого равна |
0,2 Тл. Средняя |
сила, |
действующая |
на проводник, равна … мН. |
|
|
|
|
1) 60 |
2) 30 |
3) 15 |
4) 10 |
5) 0 |
3.25. Два параллельных бесконечно длинных проводника с токами 10 А взаимодействуют с силой 1 мН на 1 м их длины. Проводники
находятся на расстоянии равном … м. |
|
|
||
1) 0,9 |
2) 0,05 |
3) 0,04 |
4) 0,02 |
5) 0,01 |
3.26. При увеличении силы тока в одном прямолинейном проводнике в 2 раза, в другом в 5 раз, сила магнитного взаимодействия между ними … 1) уменьшится в 2,5 раза
156
2)уменьшится в 10 раз
3)увеличится в 2 раза
4)увеличится в 2,5 раза
5)увеличится в 10 раз
3.27. Протон p имеет скорость, направленную
горизонтально вдоль прямого длинного проводника с током I . Сила Лоренца, действующая на протон, направлена …
1)вертикально вверх в плоскости рисунка
2)вертикально вниз в плоскости рисунка
3)равна нулю
4)горизонтально вправо в плоскости рисунка
5)горизонтально влево в плоскости рисунка
3.28. Вблизи длинного |
проводника |
с током |
|
||
(ток направлен |
от нас) |
пролетает |
электрон |
|
|
со скоростью υ. Сила Лоренца … |
|
|
|||
1) |
направлена от нас |
|
I |
e |
|
2) |
направлена вправо |
|
|||
|
|
|
|||
3) |
направлена к нам |
|
|
|
|
4) |
направлена влево |
|
|
|
|
5) |
равна нулю |
|
|
|
|
3.29. Электрон имеет скорость υ, направленную вертикально прямому длинному проводу с током I . Сила Лоренца направлена …
1)вертикально вверх в плоскости рисунка
2)горизонтально вправо в плоскости рисунка
3)горизонтально влево в плоскости рисунка
4)вертикально вниз в плоскости рисунка
5)равна нулю
I
e
3.30. Если |
заряженная |
частица, заряд |
которой |
q , движется |
||||
в магнитном поле по окружности радиусом R, то модуль импульса |
||||||||
частицы равен … |
|
|
|
|
|
|
||
1) q R |
2) q B |
3) qBR |
4) |
B |
5) |
q |
|
|
q R |
B R |
|||||||
B |
R |
|
|
|
157
3.31. Протон |
(m 1,67 10 27 |
кг, e 1,6 10 19 Кл) |
движется |
|||
по окружности в однородном магнитном поле с индукцией B. |
Если |
|||||
период обращения протона |
T 15 мкс, то индукция |
поля |
||||
равна … мТл. |
|
|
|
|
|
|
1) 1,6 |
2) 2,4 |
3) 3,2 |
4) 4,4 |
5) 4,8 |
||
3.32. Электрон |
(m = 9,1·10–31 кг, |
е = 1,6·10–19 Кл) |
влетает |
|||
в однородное |
магнитное |
поле с |
индукцией В = 1,26 мТл, |
перпендикулярно силовым линиям со скоростью υ= 2·106 м/с. Радиус
окружности, по которой будет двигаться электрон, равен … мм. |
|
|||
1) 9,0 |
2) 4,5 |
3) 1,5 |
4) 2,7 |
5) 7,2 |
3.33. Два электрона вращаются в однородном магнитном поле. Если
их скорости относятся как υυ1 2 , то отношение их радиусов
2
вращения |
R1 |
равно … |
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
1) |
|
2) |
3) 1 |
4) 2 |
5) 4 |
||
|
4 |
|
|
2 |
|
|
|
3.34. В магнитном поле, индукция которого В = 1 Тл, по |
круговой |
||||||
орбите радиусом 45 см |
движется – частица. (qα = 3,2 ·10–19 Кл, |
||||||
m = 6,64 ·10–27 кг). Скорость – частицы равна … м/с. |
|
||||||
1) 1,1·106 |
2) 2,2·106 |
|
3) 4,4·106 |
4) 1,1·107 |
5) 2,2·107 |
3.35. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл по окружности. Угловая скорость вращения ω электрона
равна … рад/с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1) 1,06·1010 |
2) 1,76·1010 |
3) 4,2·1010 |
4) 3,75·1010 |
5) 7,16·1010 |
||||||
3.36. Заряженная частица, обладающая кинетической энергией W , |
||||||||||
движется в |
однородном |
магнитном |
поле |
по |
окружности. |
|||||
Если магнитное поле действует на частицу с силой |
F , радиус |
|||||||||
окружности R определяется по формуле … |
|
|
|
|
|
|
||||
1) |
2W |
|
2) W |
3) F W |
4) |
2F |
|
5) |
F |
|
F |
W |
|
||||||||
|
F |
|
|
W |
158
3.37. Электрон влетает в магнитное поле так, что его скорость параллельна линиям индукции магнитного поля. Траектория движения электрона в магнитном поле представляет …
1) |
окружность |
2) гиперболу |
3) прямую линию |
|
4) |
параболу |
5) винтовую линию |
|
|
3.38. Однородное |
электрическое |
поле напряженностью |
20 кВ/м |
|
и однородное магнитное поле напряженностью 3200 А/м |
взаимно |
перпендикулярны. В этих полях прямолинейно движется электрон.
Скорость электрона равна … км/с. |
|
|
||
1) 5000 |
2) 4500 |
3) 4000 |
4) 3500 |
5) 2000 |
3.39. При перемещении в магнитном поле проводника с током силой
2 А совершена |
работа |
6 Дж. Магнитный поток, пересеченный |
|||
проводником, равен … Вб. |
|
|
|
||
1) 3 |
2) 2 |
3) 1,2 |
4) 6 |
5) 12 |
|
3.40. При увеличении |
индукции |
магнитного |
поля в |
4 раза |
|
и уменьшении |
площади |
контура |
в 2 раза |
магнитный |
поток, |
пронизывающий контур …
1)уменьшится в 2 раза
2)уменьшится в 8 раз
3)увеличится в 2 раза
4)увеличится в 8 раз
5)не изменится
3.41. Магнитный поток, создаваемый соленоидом сечением 25 см2, если он имеет 10 витков на каждый сантиметр его длины, при силе тока 20 А, равен … мкВб.
1) 6280 2) 628 3) 6,28 4) 5 5) 0,5
3.42. Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 см и 15 см находится в однородном магнитном поле с индукцией
B 0,05 |
Тл. Сила тока в катушке I 2 А. Максимальный вращающий |
|||
момент, |
действующий в этом поле на катушку, равен … Нм. |
|
||
1) 0,05 |
2) 0,3 |
3) 0,5 |
4) 1 |
5) 2 |
159
3.43.При увеличении силы тока в одном прямолинейном проводнике в 2 раза, в другом в 5 раз, сила магнитного взаимодействия между ними … 1) уменьшится в 2,5 раза
2) уменьшится в 10 раз
3) увеличится в 2 раза
4) увеличится в 2,5 раза
5) увеличится в 10 раз
3.44.Зависимость намагниченности парамагнетика от температуры представлена на рисунке …
J J J J J
а |
T |
б |
T |
в T |
г |
T |
д T |
1) а |
|
2) б |
|
3) в |
|
4) г |
5) д |
3.45. Зависимость |
|
магнитной |
проницаемости |
железа |
от напряженности намагничивающего поля представлена на рисунке
…
μ |
μ |
μ |
μ |
|
μ |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
||
а |
H |
б H |
в H |
г H |
д H |
1) а |
|
2) б |
3) в |
4) г |
5) д |
3.46. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. В диэлектрике возникнут следующие изменения …
1)диэлектрик намагничивается
2)возбуждается вихревое электрическое поле
3)индуцируется электрический ток
4)возбуждается вихревое магнитное поле
5)никаких изменений не произойдет
1) 1, 2 |
2) 2, 3 |
3) 1, 4 |
4) 3, 4 |
5) 5 |
160