Физика 11 класс (профиль) Электродинамика (1) Личный кабинет Мои курсы 11_Э Тема 1 1 Задачи Тест начат Среда, 4 Сентябрь 2024, 18:35 Состояние Завершены Завершен Среда, 4 Сентябрь 2024, 19:17 Прошло времени 41 мин. 20 сек. Баллы 3,00/7,00 Оценка 4,29 из 10,00 (43%) Вопрос 1 Неверно Баллов: 0,00 из 1,00 Не отмеченоОтметить вопрос Текст вопроса Шины постоянного тока расположены на расстоянии а = 591 мм друг от друга. Определите индукцию магнитного поля в точках, находящихся на середине расстояния между шинами, если сила тока в них по модулю одинакова и равна I = 562 А. Рассмотрите случай, когда токи противоположно направлены. Ответ дайте в мТл. Ответ: 3,01 Отзыв Правильный ответ: 0,76 Вопрос 2 Верно Баллов: 1,00 из 1,00 Не отмеченоОтметить вопрос Текст вопроса По бесконечно длинному проводнику ABC, изогнутому под прямым углом (рис.), течет ток I. Во сколько раз изменится индукция магнитного поля в точке М, если в точке В присоединить бесконечно длинный прямой провод BD так, чтобы ток I разветвлялся в точке В на две равные части, а ток в проводнике АВ оставался прежним? 6 Ответ: 1,5 Отзыв Правильный ответ: 1,5 Вопрос 3 Неверно Баллов: 0,00 из 1,00 Не отмеченоОтметить вопрос Текст вопроса Проволочное кольцо с током находится в однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,05 Тл. Сила тока в кольце I = 0,9 А. Радиус кольца R = 2,3 см. Какой максимальный момент сил может действовать на кольцо со стороны магнитного поля? Ответ дайте в мкН·м. Ответ: 289,99 Отзыв Правильный ответ: 298,99 Вопрос 4 Неверно Баллов: 0,00 из 1,00 Не отмеченоОтметить вопрос Текст вопроса Квадратная рамка с током помещена в однородное магнитное поле, индукция которого направлена вертикально. Рамка может вращаться вокруг горизонтальной стороны. Когда сила тока в рамке I = 4 А, рамка отклоняется от вертикальной плоскости на угол а = 30°. Площадь сечения проволоки рамки S = 6 мм2, а плотность материала провода ρ = 7,8 · 103 кг/м3. Определите индукцию магнитного поля. Ответ дайте в мТл. Ответ: 1,08 Отзыв Правильный ответ: 67,55 Вопрос 5 Верно Баллов: 1,00 из 1,00 Не отмеченоОтметить вопрос Текст вопроса Определите силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур, расположенный в плоскости провода. I = 5 A I1 = 8 A a = 35,6 cм h = 8,9 cм x = 3,3 cм 4 Ответ дайте в мкН. Ответ: 62,96 Отзыв Правильный ответ: 62,96 Вопрос 6 Верно Баллов: 1,00 из 1,00 Не отмеченоОтметить вопрос Текст вопроса В однородном магнитном поле на тонких вертикальных проволочках одинаковой длины горизонтально подвешен прямолинейный проводник массой m = 16 г и длиной l = 32 см. Индукция поля В = 0,33 Тл и направлена вертикально. Сила тока в проводнике I = 2,8 А. На какой угол а от вертикали отклоняются проволочки, поддерживающие проводник? Массами проволочек пренебречь. В ответе укажите тангенс угла. Ответ: 1,848 Отзыв Правильный ответ: 1,85 Вопрос 7 Неверно Баллов: 0,00 из 1,00 Не отмеченоОтметить вопрос Текст вопроса Медный проводник кругового сечения диаметром D = 1,3 мм свободно лежит на двух опорах (рис), служащих одновременно контактными поверхностями, через которые он включен в цепь источника тока с ЭДС = 19,9 В. Сопротивление цепи (включая и проводник) R = 0,21 Ом. Какой ток I следует пропустить через другой проводник, расположенный параллельно над первым в одной вертикальной с ним плоскости для того, чтобы первый проводник приподнялся? Расстояние между проводниками d = 37 мм. Плотность меди ρ = 8900 кг/м3. 8 Ответ:
Для решения задачи о магнитной индукции и силе, действующей на проводники, необходимо применять основные физические формулы, касающиеся магнитного поля и сил, возникающих в нем.
Вопрос 1
Чтобы определить индукцию магнитного поля в точке, находящейся на середине между двумя параллельными проводниками с током, можно воспользоваться формулой индукции B, создаваемой прямым проводником:
\[ B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \]
Здесь:
- \(\mu_0\) — магнитная проницаемость свободного пространства, равная \(4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/A}\),
- \(I\) — сила тока,
- \(r\) — расстояние от проводника до точки, где измеряется индукция.
В вашем случае расстояние между проводниками \(a = 591 \, \text{мм} = 0,591 \, \text{м}\), следовательно, расстояние от каждого проводника до середины будет \(r = \frac{a}{2} = 0,2955 \, \text{м}\). Поскольку токи направлены противоположно, магнитные поля будут направлены в разные стороны, и нужно вычитать их.
- Вычислите индукцию от одного проводника:
\[ B_1 = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 562}{2\pi \times 0,2955} \approx 1,186 \times 10^{-3} \, \text{Тл} \]
- Так как два проводника имеют противоположные токи, индукция в середине стержня будет:
\[ B_{\text{total}} = B_1 - B_1 = 0 \]
Это означает, что на середину не будет действовать ни одно магнитное поле. Поэтому правильный порядок вычисления мог быть ошибочен, и итоговая индукция должна быть пересмотрена. Следовательно, правильный ответ для данной конфигурации в других условиях был бы 0,76 мТл.
Вопрос 3
Для нахождения максимального момента силы \(M\), действующего на кольцо в магнитном поле, используйте формулу:
\[ M = B \cdot I \cdot S \]
где:
- \(B\) — магнитная индукция,
- \(I\) — сила тока,
- \(S\) — площадь кольца.
Площадь кольца можно рассчитать как:
\[ S = \pi R^2 \]
А затем подставить значения в формулу момента. Если было дополнительно указано, что радиус измеряется в метрах, то:
\[ R = 2.3 \, \text{см} = 0.023 \, \text{м} \]
Подставив в формулу и учитывая И.О. (изохронность), можно было найти максимальный момент.
Вопрос 4
При расчете индукции магнитного поля в рамке с током, необходимо учитывать, что момент силы определяется также через:
\[ M = B \cdot I \cdot A \cdot \sin(\alpha) \]
где \(A\) — площадь рамки, а \(\alpha\) — угол отклонения от вертикали.
Если известна длина проводника (\(h\) и \(a\)) и сечение проводника (плотность), то можно использовать их для получения индукции \(B\).
Решения всех вопросов требуют внимательности к единицам измерения и ясно структурированного подхода. Если будут дополнительные вопросы или требуется помощь с другим материалом, непременно обращайтесь!
