Електромагнітна індукція

 Завдання 1-го рівня складності

13.1.1. Для прямолінійної ділянки контуру, що рухається в магнітному полі, напрямок індукційного струму визначається за правилом

А) свердлика; Б) лівої руки; В) правої руки.

13.1.2. Як співвідносяться між собою ЕРС, що виникають у 3 різних контурах, графіки зміни магнітного потоку в часі для яких наведено на рисунку?

А) ; Б) ; В) .

13.1.3. Поставити у відповідність магнітні величини та одиниці їх вимірювання

Магнітна індукція; Магнітний потік; Індуктивність; Магнітний момент.

Гн; А·м2; Вб; Тл.

13.1.4. Принцип дії магнітогідродинамічного генератора ґрунтується на

1. виникненні струму в рухомому провіднику, що перетинає лінії магнітного поля, внаслідок чого відбувається розділення різнойменно заряджених частинок;

2. виникненні струму в рухомому провіднику, що перетинає лінії електричного поля, внаслідок чого відбувається розділення різнойменно заряджених частинок;

3. виникненні струму в нерухомому провіднику, поміщеному в змінне магнітне поле, внаслідок чого відбувається розділення різнойменно заряджених частинок.

13.1.5. Робота трансформаторів змінного струму ґрунтується на явищі:

А) самоіндукції; Б) взаємної індукції;

В) магнітної індукції; Г) електричної індукції.

13.1.6. Часова залежність екстраструму замикання має вигляд

А) ; Б) ; В) .

13.1.7. Ліцендрати – це

1. Порожнисті провідники, заповнені охолоджувачем;

2. Багатожильні кабелі з тонкого дроту;

3. Кабелі максимального діаметра;

4. Кабелі у вигляді тонких стрічок.

13.1.8. Який вираз відповідає ЕРС самоіндукції?

А) ; Б) ;

В) ; Г) .

13.1.9. Які із пар наведених співвідношень є правильними?

А) і ; Б) і ;

В) і ; Г) і .

13.1.10. У радіотехнічних пристроях часто використовуються покриті тонким шаром срібла провідники з метою…

А) запобігання процесам електрохімічної корозії;

Б) зменшення втрат енергії на нагрівання провідників;

В) запобігання виникненню різниці електростатичних потенціалів.

13.1.11. В основі скін-ефекту лежить фізичне явище …

А) самоіндукції; Б) взаємної індукції;

В) магнітної індукції; Г) електромагнітної індукції.

13.1.12. Плоска провідна прямокутна рамка обертається в однорідному магнітному полі відносно осі, яка проходить через середини проти­лежних сторін. Чи індукується у рамці ЕРС, якшо вісь обертання:

1) паралельна до ліній магнітного поля;

2) перпендикулярна до ліній індукції магнітного поля?

А) так; так; Б) ні; ні; В) так; ні; Г) ні; так.

  Завдання 2-го рівня складності

13.2.1. Час релаксації струму при вимиканні джерела ЕРС буде тим більшим, чим

1. менші індуктивність кола і його опір;

2. більші індуктивність кола і його опір;

3. менша індуктивність кола і більший його опір;

4. більша індуктивність кола і менший його опір.

13.2.2. У яких випадках у контурі виникає ЕРС індукції?

1. Контур обертається в постійному магнітному полі, а вісь обертання паралельна до напрямку поля;

2. Контур обертається в постійному магнітному полі, а вісь обертання перпендикулярна до напрямку поля;

3. Контур рухається поступально в напрямку постійного магнітного поля;

4. Контур збільшується за площею, вектор магнітного поля і нормалі – антипаралельні;

5. Контур збільшується за площею, вектор магнітного поля і нормалі – перпендикулярні.

13.2.3. Магнітна індукція зростає в часі. Вказати правильні твердження для ситуацій на рисунку а і б.

1. Для ситуації (а) ЕРС буде додатним, для ситуації (б) –від’ємним;

2. Для ситуації (а) магнітний потік буде від’ємним, для ситуації (б) – додатним;

3. Для ситуації (а) магнітний потік буде додатним, для ситуації (б) –від’ємним;

4. Для ситуації (а) ЕРС буде від’ємним, для ситуації (б) – додатним.

13.2.4. На рисунку наведена часова залежність магнітного потоку, що пронизує контур.

Визначте максимальну ЕРС, що індукується в цьому контурі. А) 11,5 В; Б) 13,4 В; В) 15,7 В; Г) 18,1 В.

13.2.5. Рамка обертається в постійному магнітному полі з певною фіксованою частотою. Вісь обертання перпендикулярна до напрямку поля. Зміна магнітного потоку крізь рамку зумовлена

1. Зміною індукції магнітного поля;

2. Зміною площі контуру;

3. Зміною кута між векторами нормалі та індукції магнітного поля;

4. Появою ЕРС індукції.

13.2.6. Магнітні кола і осердя електричних установок, що працюють на високих частотах, виготовляють із

А) магнітодіелектриків; Б) феромагнетиків;

В) діамагнетиків; Г) парамагнетиків.

13.2.7. Якщо по провіднику протікає змінний у часі струм високої частоти, густина струму буде

1. максимальною на поверхні і найменшою на осі провідника;

2. мінімальною на поверхні і найбільшою на осі провідника;

3. однаковою по всьому перерізу провідника.

13.2.8. Індуктивність довгого соленоїда визначається за формулами

А) ; Б) ;

В) ; Г) ; Д) .

13.2.9. За частот ~10⁵–10⁷ Гц товщина скін-шару мідного провідника становить

А) 1–10^–1 см; Б) 10^–4–10^–5 см;

В) 10^–2–10^–3 см; Г) 10^–5–10^–7 см.

13.2.10. Магнітний потік крізь контур змінюється в часі так, як показано на рисунку.

Вказати, в який проміжок часу в контурі індукується найбільша за модулем ЕРС. А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

13.2.11. Магнітний потік крізь контур змінюється в часі так, як показано на рисунку.

Вказати, в який проміжок часу в контурі проходить найбільший заряд. А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

13.2.12. Індукція магнітного поля, що пронизує нерухомий контур, перпендикулярно до його площини, змінюється в часі так, як показано на рисунку.

Який з графіків відповідає часовій зміні модуля ЕРС, що виникає у контурі?

А) Б) В)

Г) Д)

13.2.13. У якому з перерахованих пристроїв (приладів) використо­вується розділення заряджених частинок плазми магнітним полем?

А) МГД – генераторі; Б) Мас-спектрографі;

В) Гальванометрі; Г) Електромагніті;

Д) Плазмовому екрані; Е) Електронно променевій трубці;

Ж) Рідкокристалічному екрані.

13.2.14. Яке явище називається явищем самоіндукції?

1. Виникнення ЕРС індукції внаслідок зміни індукції магнітного поля;

2. Виникнення ЕРС індукції в контурі, що обертається в магнітному полі;

3. Виникнення ЕРС індукції внаслідок зміни струму в колі;

4. Виникнення ЕРС індукції при деформуванні контуру в магнітному полі;

5. Виникнення ЕРС індукції в одному контурі внаслідок зміни струму в іншому контурі.

13.2.15. Індукція магнітного поля, що пронизує нерухомий контур, змінюється в часі за законом:

Вкажіть, який з графіків найбільше відповідає часовій залежності індукційного струму в цьому контурі.

А) Б)

В) Г)

13.2.16. Під час руху постійного магніту відносно котушки, замкненій на гальванометр, виникає електричний струм. Як називається це фізичне явище?

А) Електростатично індукцією; Б) Магнітною індукцією;

В) Електромагнітною індукцією; Г) Самоіндукцією;

Д) Взаємною індукцією.

13.2.17. Сердечник трансформатора набирають з окремих пластин з метою:

А) Зменшити втрати на перемагнічування;

Б) Зменшити струми Фуко;

В) Зменшити струми зміщення;

Г) Зменшити магнітострикцію.

13.2.18. Які з даних коефіцієнтів можуть набувати від’ємних значень?

1. Магнітна проникність;

2. Магнітна сприйнятливість;

3. Коефіцієнт самоіндукції;

4. Коефіцієнт взаємоіндукції.

   Завдання 3-го рівня складності

13.3.1. Всередину котушки індуктивності (соленоїд), по якій протікає змінний струм, опустили без початкової швидкості алюмінієву кульку. Що станеться з кулькою?

1. Падатиме з прискоренням ;

2. Падатиме з прискоренням > ;

3. Падатиме з прискоренням < ;

4. Почне коливатися всередині котушки;

5. Зависне всередині котушки;

6. Вилетить назад з котушки.

13.3.2. Вздовж довгого циліндричного стрижня радіуса тече змінний струм. На якому графіку правильно подана залежність густини струму як функція віддалі до осі провідника

А)	Б)	В)	Г)

13.3.3. Як зміниться індуктивність соленоїда без осердя, якщо струм, що по ньому проходить, зріс у два рази?

А) Зросте у 2 рази; Б) Зросте у 4 рази;

В) Зменшиться у 2 рази; Г) Зменшиться у 4 рази;

Д) Не зміниться.

13.3.4. Як співвідносяться між собою енергії магнітних полів 2 соленоїдів, якщо їх індуктивності відносяться як 1 до 4, а струми – як 1 до 2.

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) .

13.3.5. На котушці з опором 10 Ом підтримується напруга 50 В. Визначити енергію (в мДж) магнітного поля в котушці, якщо її індуктивність 20 мГн?

А) 200; Б) 250; В) 300; Г) 400; Д) 500.

13.3.6. Магнітний потік крізь кожен виток котушки, поміщеної в магнітне поле, становить 0,1 Вб. Магнітне поле рівномірно спадає до нуля за 0,1 с, при цьому в котушці індукується ЕРС 20 В. Скільки витків має котушка?

А) 20; Б) 200; В) 2000; Г) 2; Д) 400.

13.3.7. Визначте індуктивність котушки (в Гн), якщо під час рівномірної зміні в ній сили струму від 5 до 10 А за 1 с виникає ЕРС самоіндукції 60В.

А) 12; Б) 24; В) 6; Г) 3; Д) 12.

13.3.8. Вздовж осі вертикально розташованого соленоїда падає магнітний стержень. Виводи обмотки соленоїда замкнені самі на себе. Опором повітря знехтувати. Прискорення падіння магніту…

А) більше від прискорення вільного падіння;

Б) менше від прискорення вільного падіння;

В) дорівнює прискоренню вільного падіння.

13.3.9. Дротяна рамка з опором 2 кОм поміщена в магнітне поле. Магнітний потік крізь площу рамки рівномірно змінюється на 6 Вб за 0,001 с. Визначити силу струму в рамці (в А).

А) 2; Б) 3; В) 5; Г) 1; Д) 4.

13.3.10. Струмінь розплавленого металу падає донизу. Як зміниться діаметр струменя, якщо вздовж струменя пропускати електричний струм?

1. Струмінь не змінить розмірів;

2. Струмінь може розширитися;

3. Струмінь може звузитися;

4. Струмінь відхилиться вбік.

1 3.3.11. Поблизу безмежно довгого прямолінійного провідника по якому протікає постійний струм , розта­шовані два однакові за формою і площею контури. Струм у провіднику вимикають. Порівняти заряди, які протечуть по цих контурах.

А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д)

Розділ 14