Новая школа

Ниже представлен тест по физике на тему «Магнитные свойства вещества» для 11 класса. Тип вопросов — открытые. Всего 20 вопросов. В конце приведён пример ответов.

Определите понятие магнитного поля и вектора магнитной индукции B. Какие единицы применяются в СИ?
Какие существуют основные группы магнитных свойств веществ и какие примеры веществ относятся к каждой группе? Кратко опишите признаки и механизмы.
Объясните на уровне микро-структуры, что такое ферромагнетизм. Что такое домены и как они связаны с намагничиванием?
Что такое магнитная восприимчивость χ? Как связаны между собой векторы M (намагниченность), H (поле напряжённости) и B (индукция)? Запишите формулы M = …, B = ….
Что говорит закон Кюри–Вейс об зависимости χ от температуры? Что означают константа C и температура θ в χ = C / (T − θ)?
Объясните понятие насыщения магнетизаций (сатурации) в ферромагнитиках. Что такое магнитная насыщенность M_s и разница между M и M_s?
Что такое коэрцитивная сила H_c и остаточная индукция B_r? Как они проявляются на гистерезисной петле?
Что такое гистерезис в контексте магнитных материалов? Какие физические последствия для материалов и приборов он имеет?
Опишите силу, действующую на движущийся заряд q со скоростью v в магнитном поле B. Запишите закон F = …. Приведите простой пример.
Каков магнитный момент тока одного замкнутого витка m? Как соотносится m с током I, площадью A и числом витков N? Что m означает в магнитном поле?
Запишите выражения для энергии диполя в магнитном поле E = … и для торкa τ = …. Приведите краткий пример применения.
Чем B, H и M отличаются друг от друга в контексте магнитного поля в веществе? Какие физические смыслы стоят за этими векторами?
Перечислите примеры диамагнетиков и объясните физическую причину диамагнетизма на уровне элементарных процессов (Лензов эффект/индукционные токи).
Перечислите примеры парамагнетиков и объясните их магнитное поведение в слабых полях. Как связано наличие несинхронизированных спинов и χ?
Перечислите примеры ферромагнетиков и кратко опишите, что обеспечивает их крупномасштабное намагничивание (основной механизм без подробных нюансов кристаллической решётки).
Как температура влияет на магнитные свойства веществ в целом? Что означает θ в контексте закона Кюри–Вейс и как это связано с переходом материала в различные магнитные состояния?
Что такое сатурационная индукция B_s и какое значение имеет насыщение для практических материалов? Как связаны B_s, M_s и геометрия материала?
Что такое «петля гистерезиса» и какие параметры обычно в ней характеризуются? Как изменяются петля и параметры при изменении состава сплава или температуры?
Приведите примеры практических применений магнитных свойств веществ: трансформаторы, магнитная запись (диск, карта памяти), МРТ, электромоторы. Кратко объясните, как свойства материалов обеспечивают работу этих устройств.
Расчётная задача: длинный прямой проводник через него протекает ток I = 5 A. На расстоянии r = 0.02 м от него найдите магнитную индукцию B. (Используйте формулу для поля вокруг длинного прямого проводника: B = μ0 I / (2π r). − μ0 = 4π×10^−7 Н·м/(А^2). Приведите все вычисления.)

Ответы

Магнитное поле — это физическая величина, выделяемая векторным полем B, существующая в пространстве и окружности движущиеся заряды и магниты. Единицы B в СИ — тесла (Т).
Основные группы свойств:

диамагнетизм: χ < 0, слабое отталкивающее поле; примеры: cuivre, бериллий. Причина — индукционные токи, создающие противоположное изменение поля.
парамагнетизм: χ > 0, очень слабое магнитное притяжение к полю; примеры: алюминий, кислород; причина — незакрытые спины, которые выравниваются под полем.
ферромагнетизм: χ крупна и может сохранять намагниченность после снятия поля; примеры: железо, никель, кобальт; механизм — обменное взаимодействие и образование доменов.

Ферромагнетизм обусловлен взаимодействием электронных моментов и образованием доменов; внутри домена моменты ориентированы в одном направлении, а смена направления доменов приводит к намагничиванию материала. Внешнее поле сдвигает долю доменов в направлении поля.
χ — мера отклика М на внешнее поле H. Связь: M = χ H. Поле B внутри вещества равно B = μ0 (H + M) = μ0 (1 + χ) H = μ0 μ_r H, где μ_r = 1 + χ.
χ = C/(T − θ): χ возрастает при понижении T; θ — интерактивная (рис. Уэйса) температура; при T близкой к θ взаимодействия между локальными моментами сильнее, χ возрастает, приближаясь к холодному состоянию. В реальных ферромагнетиках θ близок к температуры перехода (Curie).
Насыщение означает, что при дальнейшем увеличении внешнего поля намагниченность приближается к пределу M_s. После насыщения магнитная индукция B растет очень медленно или практически не меняется при росте H; M ≈ M_s.
Коэрцитивная сила H_c — величина поля, необходимая для обнуления намагниченности после насыщения. Остаточная индукция B_r — индукция, сохраняемая образцом при нуле внешнего поля (после снятия поля).
Гистерезис — петля на графике B(H) при циклическом изменении внешнего поля. Она отражает энергозатраты на циклическое намагничивание и зависит от материалов, температуры и состава. Ширина петли характеризует H_c, площадь — потери на цикле.
Сила на движущийся заряд: F = q (v × B). Пример: заряд движется в перпендикулярном к B поле, получит силу, направленную по правилу правой руки.
Момент диполя тока: m = I A (для одного витка) или m = N I A для катушки с N витками. Этот диполь создаёт магнитное поле; направление мами по правой руке относительно тока.
Энергия диполя в поле: E = − m · B. Торсия: τ = m × B. Пример: магнитные моменты атомов в материале испытывают torque в магнитном поле, приводя к ориентировке.
B — суммарная индукция поля в пространстве; H — внешнее поле (потенциальная величина, создающая B через материал); M — намагниченность материала. Связаны: B = μ0 (H + M) и M = χ H (для линейного материала).
Диамагнетики: например Cu, Bi; причина — возникновение индукционных токов в веществе, которые противодействуют изменению поля; χ < 0. Реакция слабая, обратимая.
Парамагнетики: например Al, O2; причина — наличие незакрытых спинов, которые выравниваются под действием поля; χ > 0, мало.
Ферромагнетики: Fe, Ni, Co; причина — сильное обменное взаимодействие, образование доменов, возможность долгосрочной намагниченности.
Температура влияет на χ и намагниченность: χ(T) ≈ C/(T − θ); при T снижается влияние локальных взаимодействий, при T близко к Tc ферромагнетики переходят в парамагнитное состояние, при T > Tc материал теряет длительную намагниченность.
B_s — насыщенная индукция; M_s — насыщенная намагниченность; при определённых условиях (материал, температура) достигаются эти пределы; геометрия образца влияет на внешнюю величину поля, но не на саму насыщенность в пределах материала.
Петель гистерезиса — график B(H) для циклического изменения поля; параметры: H_c (коэрцитивная сила), B_r (остаточная индукция); ширина петли характеризует H_c, высота петли — B_r; площадь петли — потери на цикле.
Применения: трансформаторы и электромоторы — зависят от способности сердечника изменять B при изменении H; магнитная запись (накопители, диски) — используются ферромагнитные свойства для хранения информации; МРТ — жидкостные и твердые ферромагнитные материалы; везде важна управляемость намагничиванием и минимальные потери.
Расчётная задача: B = μ0 I / (2π r) = (4π × 10^−7 Н·м/(А^2)) × 5 А / (2π × 0.02 м) = (20π × 10^−7) / (0.04π) = (20 × 10^−7) / 0.04 = 5 × 10^−5 Тесла = 50 микротесла (µT).

Пояснения к ответам:

В ответах даны ключевые понятия и формулы, соответствующие уровню 11 класса.
Вопросы 9–11 и 20 требуют применения базовых формул: F = q(v × B), m = I A (или N I A), E = − m · B, τ = m × B; для 20-го — B = μ0 I/(2π r).
При необходимости можно дополнительно привести примеры расчётов для соленоида: B = μ0 n I, или для бесконечного провода применено поле вокруг длинного прямого проводника.

Если нужно адаптировать задания под конкретную программу, добавить чертежи/рисунки или изменить уровень сложности отдельных вопросов, скажите — приведу варианты.

Тест по обществознанию для 8 класса

Тема: Человек в экономических отношениях

Вопросы с множественным выбором

Что такое экономика?
- A) Наука о природе
- B) Наука о производстве, распределении и потреблении товаров и услуг
- C) Наука о здоровье
- D) Наука о культуре
Ответ: B
Какое из перечисленных понятий относится к экономическим ресурсам?
- A) Время
- B) Земля
- C) Знания
- D) Все вышеперечисленное
Ответ: D
Какой из вариантов является видом экономической активности?
- A) Образование
- B) Услуги
- C) Искусство
- D) Спорт
Ответ: B
Что такое спрос?
- A) Желание потребителей купить товар
- B) Предложение товаров на рынке
- C) Общее количество денег
- D) Обычай потребления
Ответ: A
Какое из следующих понятий не относится к взаимодействию "поставщик-потребитель"?
- A) Продукция
- B) Товар
- C) Предложение
- D) Андроид
Ответ: D
Что такое предложение на рынке?
- A) Общее количество товаров, которые готовы продать производители
- B) Спрос на товары
- C) Объём используемых ресурсов
- D) Деньги, потраченные на производственные нужды
Ответ: A
Какой из элементов приведённых ниже относится к экономической системе?
- A) Политика
- B) Правосудие
- C) Социальная структура
- D) Производственный процесс
Ответ: D
Какой вид конкурентной среды негативно сказывается на потребителях?
- A) Монополия
- B) Совершенная конкуренция
- C) Олигополия
- D) Монопсония
Ответ: A
Что из перечисленного является примером услуги?
- A) Хлеб
- B) Строительство дома
- C) Компьютер
- D) Книга
Ответ: B
Что из перечисленного не является товаром?
- A) Образование
- B) Вода
- C) Золото
- D) Пища
Ответ: A
Какой из перечисленных факторов влияет на формирование цен?
- A) Государственные законы
- B) Спрос и предложение
- C) Условия труда
- D) Все вышеперечисленное
Ответ: B
Какой из предложенных элементов не относится к частной собственности?
- A) Жилая квартира
- B) Госсобственность
- C) Личный автомобиль
- D) Частная фирма
Ответ: B
Что такое "инфляция"?
- A) Увеличение цен на товары и услуги
- B) Уменьшение цен на товары
- C) Снижение уровня жизни
- D) Увеличение доходов граждан
Ответ: A
Какой из этих терминов описывает обмен товарами без использования денег?
- A) Товарно-денежные отношения
- B) Бартер
- C) Кредитование
- D) Сервис
Ответ: B
Какой документ регулирует финансовые отношения в компании?
- A) Устав
- B) Договор
- C) Бюджет
- D) Все вышеперечисленное
Ответ: D
Какая из характеристик описывает потребительское поведение?
- A) Сколько людей работают
- B) Как люди выбирают и покупают товары
- C) Как компании производят товары
- D) Как правительство регулирует экономику
Ответ: B
Какой из этих факторов не влияет на спрос?
- A) Цены на аналогичные товары
- B) Мода и предпочтения потребителей
- C) Валютный курс
- D) Культура
Ответ: C
Что такое рынок?
- A) Место, где покупают и продают товары
- B) Система отношений между производителями и потребителями
- C) Организация, занимающаяся продажей
- D) Все вышеперечисленное
Ответ: B
Какой из этих методов используется для снижения затрат в производстве?
- A) Расширение ассортимента
- B) Автоматизация
- C) Повышение цен
- D) Получение кредитов
Ответ: B
Какой закон экономических отношений описывает поведение потребителей и производителей при изменении цен?
- A) Закон предложения
- B) Закон спроса
- C) Закон цен
- D) Закон рынка
Ответ: D
Какая из следующих профессий не относится к сфере сервиса?
- A) Врач
- B) Учитель
- C) Строитель
- D) Повар
Ответ: C
Какие из следующих отношений являются финансовыми?
- A) Составление бизнес-плана
- B) Получение кредита
- C) Закупка материалов
- D) Открытие бизнеса
Ответ: B
Какой из терминов обозначает процесс, при котором товары и услуги устанавливаются на рынок?
- A) Распределение
- B) Производство
- C) Потребление
- D) Экспорт
Ответ: A
Какой орган отвечает за регулирование экономических отношений в стране?
- A) Суд
- B) Правительство
- C) Приемная
- D) Банк
Ответ: B
Что такое "прибыль" в экономике?
- A) Доходы от продажи минус расходы
- B) Общее количество 판매
- C) Сумма долгов
- D) Надбавка к зарплате
Ответ: A
Что такое "бюджет"?
- A) Документ о доходах и расходах
- B) Понятие прибыли
- C) Система учета
- D) Банкротство
Ответ: A
Какой из этих этапов не является частью жизненного цикла продукта?
- A) Разработка
- B) Производство
- C) Законодательство
- D) Сбыт
Ответ: C
Что такое "глобализация" в экономике?
- A) Увеличение внутреннего производства
- B) Углубление международных экономических отношений
- C) Автономное развитие экономики
- D) Десантирование товаров
Ответ: B
Какой рынок отвечает за реализацию землевладений и недвижимости?
- A) Рынок труда
- B) Рынок товаров
- C) Рынок недвижимости
- D) Рынок услуг
Ответ: C
Что такое "монетизация"?
- A) Процесс обмена товаров на деньги
- B) Введение новых видов валют
- C) Превращение активов в денежные средства
- D) Создание кредитных карт
Ответ: C

Итог

Тест состоит из 30 вопросов на тему "Человек в экономических отношениях" с выбором из нескольких ответов. Учащиеся могут использовать этот тест для подготовки к экзаменам по обществознанию.

Бесплатный сервис «Учительская»

Тест на тему Государственная и общественная безопасность

Популярные тесты

Тест по обществознанию для 8 класса

Тема: Человек в экономических отношениях

Вопросы с множественным выбором

Итог