4. Явление электромагнитной индукции. Основы теории Максвелла
Тестовые задания
4.1. В однородном магнитном поле, индукция которого B 1 Тл , поступательно движется проводник длиной l 4 см со скоростью υ 2 м/с . Вектор скорости составляет с направлениями линий индукции магнитного поля угол 60º . Разность потенциалов на концах
проводника равна … В. |
|
|
|
|
1) 0,02 |
2) 0,04 |
3) 0,06 |
4) 0,07 |
5) 0,08 |
4.2. Отрезок |
прямого |
провода длиной |
l 40 см |
движется в |
однородном магнитном поле со скоростью υ 5 м/с перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов между концами провода u 0, 6 В. Индукция магнитного поля равна … Тл.
1) 0,3 2) 0,6 3) 1,0 4) 1,2 5) 3,3
4.3. Амплитуда ЭДС индукции, возникающей во вращающейся в магнитном поле проволочной рамке, при увеличении индукции магнитного поля в 2 раза и уменьшении угловой скорости вращения рамки в 4 раза …
1)уменьшится в 4 раза
2)уменьшится в 8 раз
3)не изменится
4)уменьшится в 2 раза
5)увеличится в 2 раза
4.4. За время t 4 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно уменьшается от некоторого значения Ф до нуля. При этом в рамке индуцируется ЭДС, равная
8 В. Начальный магнитный поток через рамку равен … Вб. |
|
|||
1) 0,5 |
2) 2 |
3) 6 |
4) 16 |
5) 32 |
4.5. Проволочное кольцо радиусом r |
лежит на столе. Сопротивление |
|||
кольца |
R , вертикальная составляющая индукции магнитного поля |
|||
167
Земли – В. Если кольцо повернуть с одной стороны на другую, то заряд, прошедший по кольцу, равен …
1) 2B r2 / R |
2) B r2 / R |
3) B / R r2 |
4) 2B r2R |
5) 0 |
4.6. Короткозамкнутая катушка, состоящая из N витков площадью сечения S и общим сопротивлением R, помещена в постоянное магнитное поле В, перпендикулярное площади витков. Через катушку, если ее повернуть на 180º вокруг ее оси, протечет заряд, равный …
1) 0 |
2) |
2 N B S |
|
3) |
2 N 2 |
B S |
|
4) |
N B S |
5) |
N B S |
|
R |
R |
|
|
R |
2R |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4.7. В |
магнитное поле, |
изменяющееся по |
закону |
B 0,1 cos 4 t , |
||||||||
помещена квадратная рамка со стороной а = 10 см. Нормаль к рамке совпадает с направлением изменения поля. ЭДС индукции ε , возникающая в рамке, изменяется по закону …
1) 10 3 sin 4 t |
2) 10 3 sin 4 t |
3) 4 10 3 sin 4 t |
4) 4 10 3 sin 4 t |
|
5) 0,1sin 4 t |
4.8. По двум вертикальным рельсам, верхние концы которых замкнуты резистором сопротивлением R , начинает скользить проводящая перемычка массой m и длиной l . Система находится в магнитном поле. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости, в которой расположены рельсы. Сила трения пренебрежимо мала. Установившаяся скорость движения перемычки равна …
1) |
m g R |
|
2) |
|
(B l)2 |
|
3) |
m g R |
|
4) |
m R |
|
5) |
B l |
(B l)2 |
|
m g R |
B l |
(B l)2 |
m g R |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4.9. Сила |
тока |
в проводящем круговом контуре |
|
I |
||||||||||
индуктивностью |
|
0,05 Гн |
изменяется с |
течением |
|
|||||||||
|
|
|
||||||||||||
времени t по закону I = 2t2. Направление тока показано |
• |
|
||||||||||||
на рисунке. Модуль ЭДС |
самоиндукции |
через 3 с |
|
|
||||||||||
иравен … В. Индукционный ток направлен …
1)0,6; против часовой стрелки
2)0,6; по часовой стрелке
168
3)0,9; против часовой стрелки
4)0,9; по часовой стрелке
5)6; против часовой стрелки
4.10. Сила |
тока в |
проводящем |
круговом контуре |
I |
|
индуктивностью 0,1 |
Гн изменяется с течением времени |
||||
|
|||||
по закону |
I 2 0,3t . Направление |
тока показано на |
• |
||
рисунке. Модуль ЭДС самоиндукции равен … В. Индукционный ток направлен …
1)0,03; против часовой стрелки
2)0,03; по часовой стрелке
3)1,7; против часовой стрелки
4)1,7; по часовой стрелке
5)0,3; против часовой стрелки
4.11.Через контур, индуктивность которого L 0,02 Гн , течет ток, изменяющийся по закону I 0,5 sin 500t . Амплитудное значение ЭДС
самоиндукции, возникающей в контуре, равно … В. |
|
|||||
1) 0,5 |
|
2) 0,01 |
3) 5 |
4) 50 |
5) 500 |
|
4.12. На |
|
рисунке |
представлена |
|
3 |
|
электрическая |
схема, |
составленная |
|
|||
L |
2 |
|||||
из источника |
|
тока, катушки, резистора |
||||
|
|
|||||
|
|
|
||||
и трех ламп. |
После замыкания ключа К |
|
1 |
|||
позже всех остальных загорится лампа, |
|
|||||
R |
|
|||||
номер которой … |
|
|
||||
|
|
|
||||
1) 1 |
|
2) 2 |
3) 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
4.13. По длинному соленоиду с немагнитным сердечником сечением S = 5,0 см2, содержащему N = 1200 витков, течет ток силой I = 2,0 А. Индуктивность соленоида равна 3 мГн. Индукция магнитного поля
в центре соленоида равна … мТл. |
|
|
|
|
1) 3600 |
2) 1800 |
3) 900 |
4) 18 |
5) 10 |
169
4.14. Катушка индуктивности на железном |
К |
|
|
|||||||||||||||||
сердечнике подключена к источнику тока |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
с пренебрежительно |
малым |
внутренним |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
сопротивлением через резистор |
|
R 40 Ом . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
В момент времени t 0 ключ К замыкают. |
|
|
|
|
|
|
L |
|||||||||||||
Значения |
силы |
тока |
в цепи, |
измеренные |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
с точностью |
до |
0, 01 А , |
представлены |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
в таблице. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
t, с |
|
0 |
0,5 |
|
1,0 |
|
1,5 |
|
2,0 |
|
3,0 |
4,0 |
|
5,0 |
|
6,0 |
||||
I , А |
|
0 |
0,12 |
|
0,19 |
|
0,23 |
|
0,26 |
|
0,28 |
0,29 |
|
0,30 |
0,30 |
|||||
Модуль ЭДС самоиндукции катушки в момент времени |
t 1, 0 с |
|||||||||||||||||||
равен … В. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1) 11,6 |
|
|
|
|
2) 9,2 |
|
|
|
|
3) 7,6 |
|
|
|
|
4) 4,4 |
|||||
4.15. Цепь |
состоит |
из |
катушки |
индуктивностью |
L 1 Гн |
|||||||||||||||
и сопротивления |
R =10 Ом. |
Источник |
тока можно |
отключить, не |
||||||||||||||||
разрывая цепи. Время t , по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно … с.
1) 7 |
2) 1,4 |
3) 1 |
4) 0,7 |
5) 0,1 |
4.16. Индуктивность контура зависит от … |
|
|
||
А) материала, из которого изготовлен контур |
|
|||
Б) силы тока, протекающего в контуре |
|
|
||
В) формы и размеров контура |
|
|
||
Г) магнитной проницаемости среды |
|
|
||
1) А, Б |
2) А, В |
3) Б, В |
4) В, Г |
5) А, Г |
4.17. В катушке индуктивностью 5 мГн создается магнитный поток, равный 2·10–2 Вб, током силой … А.
1) 4 · 10–3 |
2) 0,25 |
3) 0,23 |
4) 4 |
5) 250 |
||
4.18. Система уравнений Максвелла: |
|
|
||||
E d l |
d Ф |
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|||
L |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
H d l |
j d S |
|
|
|
||
L |
(S ) |
|
|
|
||
170
D d S qi
(S )
B d S 0
(S ) |
|
|
|
|
справедлива для переменного электромагнитного поля … |
|
|||
А) в отсутствие токов смещения |
|
|
||
Б) в отсутствие заряженных тел |
|
|
||
В) при наличии переменного магнитного поля |
|
|||
Г) при наличии постоянного магнитного поля |
|
|||
Д) в отсутствие токов проводимости |
|
|
||
1) А, Б, В |
2) А, В, Г |
3) Б, В, Г |
4) Б, Г, Д |
5) А, Б, Д |
4.19.Уравнения Максвелла для пространства имеют вид:
E d l 0
(L)
|
D dS q |
(S ) |
|
|
H d l I |
(L) |
|
B d S 0
Вэтом пространстве …
А) имеется переменное магнитное поле Б) отсутствуют токи смещения В) имеются электрические заряды
Г) имеется переменное электрическое поле Д) имеются независимые друг от друга стационарные
электрическое и магнитное поля |
|
|
||
1) А, Б, В |
2) А, В, Д |
3) Б, Г |
4) Б, Д |
5) Б, В, Д |
4.20. Уравнение Максвелла |
для пространства имеют |
следующий |
||
вид … |
|
|
|
|
|
E dl |
d Ф |
|
dt |
|||
L |
|
||
|
|
D d S 0
H dl I
L
171
B d S 0
S
В этом пространстве … |
|
|
|
|
А) отсутствуют электрические заряды |
|
|
||
Б) имеются токи смещения |
|
|
||
В) имеется стационарное электрическое поле |
|
|||
Г) имеется стационарное магнитное поле |
|
|
||
Д) имеется переменное магнитное поле |
|
|
||
1) А, Б |
2) А, В |
3) Б, В, Г |
4) А, Г, Д |
5) В, Г, Д |
4.21. Уравнения Максвелла для пространства имеют следующий вид:
E dl 0
L
D d S 0
S
H d l I
L
B d S 0
S
В этом пространстве … А) отсутствуют токи смещения
Б) имеется переменное магнитное поле В) имеются токи проводимости
Г) имеется переменное электрическое поле Д) имеются независимые друг от друга стационарные
электрическое и магнитное поля |
|
|
|||||
1) А, Б |
2) В, Г |
|
3) А, Д |
4) А, В, Д |
5) В, Г, Д |
||
4.22. Следующая система уравнений Максвелла … |
|
||||||
E dl |
B d S |
|
|
|
|||
( L) |
|
(S ) t |
|
|
|
|
|
H dl |
|
|
D |
|
|
|
|
j |
d S |
|
|
||||
(L) |
|
(S ) |
|
t |
|
|
|
|
D d S |
|
dV |
|
|
|
|
(S ) |
|
(V ) |
|
|
|
|
|
|
B d S 0 |
|
|
|
|
|
|
(S ) |
|
|
|
|
|
|
|
172
справедлива для электромагнитного поля … |
|
|
||
А) при наличии заряженных тел и токов проводимости |
|
|||
Б) в отсутствие переменного магнитного поля |
|
|||
В) в отсутствие заряженных тел и токов проводимости |
|
|||
Г) при наличии стационарного магнитного поля |
|
|||
Д) в отсутствие стационарного магнитного поля |
|
|||
1) А, В |
2) Б, В |
3) А, Г |
4) В, Г |
5) В, Д |
4.23. Уравнение Максвелла для пространства имеют следующий вид:
E dl d Ф d t
D d S 0
H dl ( j dDdt ) d SL
B d S 0
Вэтом пространстве …
А) присутствуют токи смещения |
|
|
||
Б) присутствуют неподвижные электрические заряды |
|
|||
В) присутствует переменное магнитное поле |
|
|||
Г) присутствует стационарное электрическое поле |
|
|||
Д) присутствует переменное электрическое поле |
|
|||
1) А, Б |
2) А, Г |
3) А, В, Д |
4) А, В, Г |
5) В, Б, Г |
4.24. Утверждение «В любой точке пространства изменяющееся магнитное поле возбуждает вихревое электрическое поле» раскрывает физический смысл уравнений …
|
B |
|
|
n |
||
А) rot E |
Б) E dl 0 |
В) H dl Ii |
||||
|
t |
L |
L |
i 1 |
||
Г) E dl |
d Ф |
|
Д) B d S 0 |
|
|
|
dt |
|
|
||||
L |
|
S |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
1) А, Б |
|
2) Б, В |
3) А, Г |
4) А, Б, Г |
5) Б, В, Г |
|
4.25. Уравнения Максвелла для пространства имеют следующий вид:
E d l 0
L
D d S q
S
173