Контрольные вопросы и тесты

Вопрос 1. Изобразите с помощью силовых линий картину магнитного поля Земли и объясните его природу. Как изменяется H вдоль магнитных меридианов и параллелей.

Вопрос 2. Запишите закон Био-Савара-Лапласа и поясните все величины, входящие в него. Используя закон, рассчитайте магнитную индукцию в центре витка с током.

Вопрос 3. Объясните принцип работы тангенс гальванометра, используемого в данной лабораторной работе. Почему этот прибор так называется?

Вопрос 4. Выведите формулу, используемую в данной лабораторной работе, для расчета горизонтальной составляющей напряженности H магнитного поля Земли.

Т ЕСТ 1. На рисунке изображены два бесконечно длинных параллельных проводника с токами I₁ и I₂. В какой области I , II или III на прямой, проходящей через проводники, индукция поля равна нулю? Максимальна?

ТЕСТ 2. Плоскость витков тангенс гальванометра совпадает с плоскостью магнитного меридиана. Под каким углом к плоскости тангенс гальванометра установится магнитная стрелка, помещенная в его центре, если по виткам пропустить ток, создающий магнитное поле с напряженностью в центре витков, равной горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли?

Варианты ответа: 1) 2) 3) 4) 5)

Т ЕСТ 3. Два бесконечно длинных параллельных проводника с равными токами сближаются, перемещаясь по дуге окружности с центром О. Как изменится модуль магнитной индукции в точке О, если: а. токи в проводах параллельны; б. токи антипараллельны. Варианты ответа: 1) а. увеличится; б. увеличится; 2) а. увеличится; б. уменьшится; 3) а. увеличится; б. не изменится; 4) а. уменьшится; б. увеличится; 5) а. уменьшится; б. уменьшится; 6) а. уменьшится; б. не изменится; 7) а. не изменится; б. не изменится.

ТЕСТ 4. Как изменится модуль вектора напряженности магнитного поля в центре кругового витка с током, если: а) увеличить радиус витка; б) виток слегка пригнуть по диаметру? Ток считать неизменным.

Варианты ответа: 1) увеличится, 2) уменьшится; 3) не изменится.

ТЕСТ 5. Плоская катушка радиусом r = 0,5 м, содержащая N = 100 витков провода, расположена под углом = 30^о к плоскости магнитного меридиана. В центре катушки находится горизонтальная магнитная стрелка. По катушке пропускают ток I = 160 мА. Что произойдет со стрелкой? Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли Н = 16 А/м.

Варианты ответа: 1) Стрелка повернется на угол 60⁰ или 30⁰, в зависимости от направления тока; 2) Стрелка повернется на 60⁰ независимо от направления тока; 3) Стрелка повернется на 30⁰ независимо от направления тока; 4)Стрелка повернется на 90⁰ независимо от направления тока; 5) Стрелка повернется на 45⁰ или 120⁰, в зависимости от направления тока.

Т ЕСТ 6 Магнитное поле создается витком с током и бесконечным, прямолинейным проводником с током, как показано на рисунках. Не производя вычислений, определите, в каком случае напряженность магнитного поля в центре витка максимальна, а какая минимальна.

ТЕСТ 7. Как в самом начале работы надо установить катушку тангенс гальванометра, чтобы…1) …напряженность магнитного поля тока была перпендикулярна напряженности магнитного поля Земли; 2) …напряженность магнитного поля тока была перпендикулярна плоскости витка; 3) …плоскость витков совпадала с плоскостью магнитного меридиана; 4) …магнитная стрелка находилась в плоскости витка; 5) …магнитная стрелка указывала бы на север. Выберите ответы, не дающие нужного и определенного положения катушки.

ТЕСТ 8. Компас расположен около проводника с током. Что произойдет с магнитной стрелкой компаса, если в проводнике изменить направление тока? Варианты ответа: 1) Стрелка сделает один оборот и остановится; 2) Стрелка начнет вращаться и никогда не остановится; 3) Стрелка повернется примерно на 180^о; 4) Со стрелкой ничего не произойдет.

Т ЕСТ 9. Плоскость витков тангенс гальванометра совпадает с плоскостью меридиана. Как направлен вектор индукции магнитного поля тангенс гальванометра В_τ относительно горизонтальной составляющей вектора индукции В_З ? В качестве ответа выберите правильный рисунок, из приведенных ниже.

ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Вопрос 1. Какая величина называется удельным зарядом? В каких единицах она измеряется? Чему равен удельный заряд электрона? Протона?

Вопрос 2. Запишите выражение силы Лоренца в векторной и скалярной формах. Какое действие оказывает сила Лоренца, на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле и как определяется ее направление?

Вопрос 3. Как вычисляется радиус кривизны траектории и период вращения электрона в однородном магнитном поле?

Вопрос 4. Как должен влететь электрон в магнитное поле, чтобы сила Лоренца не изменила траектории его движения?

Вопрос 5. Как движется заряженная частица в магнитном поле, влетая под углом  к линиям магнитной индукции В? Что такое шаг спирали и период обращения электрона? Ответы подтвердите соответствующими формулами.

Лабораторная работа

Определение удельного заряда электрона методом магнетрона