Билет 1.
1) Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Линии магнитной индукции.
Взаимодействия между проводниками с током, т. е. взаимодействия между направленно движущимися электрическими зарядами, называют магнитным. Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга называют магнитными силами.
Неподвижные электрические заряды создают вокруг себя электрическое поле. Движущиеся заряды создают, кроме того, магнитное поле.
Согласно теории близкодействия, подобно тому как в пространстве, окружающем неподвижные электрические заряды, возникает электрическое поле, в пространстве, окружающем токи, возникает поле, называемое магнитным.
Основные свойства магнитного поля:
Магнитное поле порождается электрическим током (направленно движущимися зарядами);
Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (на движущиеся заряды).
Магнитное поле существует реально, независимо от нас, от наших знаний о нем. Экспериментальным доказательством реальности магнитного поля может служить факт существования электромагнитных волн.
Вектор
магнитной индукции
— векторная характеристика
магнитного поля. Обозначается буквой
.
За направление вектора магнитной индукции принимается направление, которое показывает северный полюс N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле (совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током). Положительная нормаль направлена в ту сторону, куда перемещается буравчик (с правой нарезкой), если вращать его по направлению тока в рамке.
Правило буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика указывает направление вектора магнитной индукции.
Линии магнитной индукции — линии, касательные к которым в любой точке совпадают с вектором в данной точке поля.
Рассмотрим пример с катушкой с током (соленоидом). Если длина соленоида много больше его диаметра, то магнитное поле внутри соленоида можно считать однородным. Линии магнитной индукции такого поля параллельны и находятся на равных друг от друга расстояниях.
Важнейшая особенность линий магнитной индукции состоит в том, что они не имеют ни начала, ни конца. Они всегда замкнуты.
Поля с замкнутыми магнитными линиями называют вихревыми. Магнитное поле — вихревое поле.
Билет 2.
1) Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера.
Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка:
Магнитное поле полностью характеризуется вектором магнитной индукции ю В каждой точке магнитного поля можно определить направление вектора магнитной индукции и его модуль, если измерить силу, действующую на отрезок проводника с током.
Сила Ампера равна произведению модуля силы тока, вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока.
Билет 3.
1) Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле.
Сила Лоренца — силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля называют.
Модуль
силы Лоренца равен отношению модуля
силы F,
действующей
на участок проводника длинной
,
к числу N
заряженных
частиц, упорядоченно движущихся в этом
участке проводника:
-
угол
между
и
Так как сила Лоренца перпендикулярна скорости частицы, то она не совершает работы.
Период обращения частицы:
Билет 4.
1) Открытие электромагнитной индукции. Явление электромагнитной индукции. Закон ЭДС.
Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется.
Открыто М. Фарадеем в 1831 г.
В замкнутом проводящем контуре возникает то при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром. Чем быстрее меняется число линий магнитной индукции, тем больше возникающий ток.
Причина изменения числа линий магнитной индукции несущественна.
Закон электромагнитной индукции:
ЭДС индукции в замкнутом контуре равен по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.
ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока.
Билет 5.