Тест на тему магнитное поле. Электромагнитная индукция

Ниже представлен тест по физике на тему «Магнитное поле. Электромагнитная индукция» для 11 класса. Формат: множественный выбор. Количество вопросов: 20. В конце — ключ ответов.

1. Магнитное поле вокруг длинного прямого проводника образуется вокруг него по круговым траекториям. Какое утверждение верно?

• A) Направление B определяется правилом правой руки.
• B) Направление B всегда в направлении тока.
• C) Магнитное поле отсутствует вокруг проводника.
• D) Направление B не зависит от величины тока. Правильный ответ: A

2. Сила Лоренца для зарядa q, движущегося со скоростью v в магнитном поле B: F = q(v × B). Что произойдет, если v и B параллельны друг другу?

• A) F направлена вдоль v.
• B) F направлена вдоль B.
• C) F = qvB.
• D) F равна нулю. Правильный ответ: D

3. Внутри бесконечного длинного соленоида магнитное поле равно B = μ0 n I. Что означает n в этой формуле?

• A) число витков на единицу длины.
• B) число витков в целом.
• C) отношение магнитной проницаемости к току.
• D) скорость вращения магнитного поля. Правильный ответ: A

4. Поле внутри кругового проводника в центре его оси равно B = μ0 I / (2R) (для одного витка). Что будет с B, если радиус R увеличить вдвое при неизменном токе I?

• A) B возрастет в два раза.
• B) B уменьшится в два раза.
• C) B останется без изменения.
• D) B станет равной нулю. Правильный ответ: B

5. Магнитный поток Φ через круглый контур радиуса R при однородном магнитном поле B, перпендикулярном поверхности контура, равен:

• A) Φ = BπR^2
• B) Φ = B / πR^2
• C) Φ = B^2πR^2
• D) Φ = B / (2πR) Правильный ответ: A

6. Закон Фарадея в сложной форме записывается как ε = -dΦ/dt. Что означает знак минус?

• A) Направление индукционного модуля соответствует изменениям потока.
• B) Направление индукционного модуля противоположно изменению потока.
• C) Емкость индукции равна нулю.
• D) Поток не зависит от времени. Правильный ответ: B

7. Закон Лэнца говорит, что индукционный ток действует так, чтобы противостоять изменению магнитного потока. Если магнит приближается к виткам, то:

• A) ток создаётся таким образом, чтобы увеличить приток потока.
• B) ток создаётся таким образом, чтобы уменьшить приток потока.
• C) ток не изменяется.
• D) ток возникает только если поверхность контура изменяется. Правильный ответ: B

8. Контур площадью A вращается в однородном магнитном поле B с угловой скоростью ω. Максимальное электродвижение (амплитуда) равно:

• A) εmax = B A ω
• B) εmax = B A / ω
• C) εmax = B^2 A ω
• D) εmax = 0 Правильный ответ: A

9. Взаимная индукция. Вторичная цепь запускает emf ε2 = - M dI1/dt. Что означает знак минус?

• A) Эмфейт в вторичной цепи ложно.
• B) Эмфейт во вторичной цепи пропорционален ускорению тока.
• C) Направления вторичного тока противоположны изменению в первичной цепи.
• D) Эмфейтов во вторичной цепи нет. Правильный ответ: C

10. Самоиндукция: электродвижущая сила в контуре, зависящая от собственного изменения тока: ε = -L dI/dt. Что верно относительно энергии в индуктивности?

• A) W = LI^2
• B) W = (1/2) L I^2
• C) W = μ0 I^2
• D) W = I^2 / (2L) Правильный ответ: B

11. Моториальная (моторная) электродвижущая сила в движущемся проводнике длиной l, движущемся со скоростью v через магнитное поле B: ε = B l v. Что произойдет при увеличении v?

• A) ε увеличится пропорционально v.
• B) ε уменьшится пропорционально v.
• C) ε не изменится.
• D) ε станет отрицательным. Правильный ответ: A

12. Катушка с N витками имеет магнитный поток через один виток Φ1. Поток через всю катушку ΦN = NΦ1. Катушка имеет N = 200 витков, B = 0.3 Т, площадь S = 0.01 м^2, угол между B и нормалью к поверхности 90°. Найдите общий поток через катушку.

• A) 0.003 Вебер
• B) 0.6 Вебер
• C) 0.03 Вебер
• D) 0.0003 Вебер Правильный ответ: B

13. Единица магнитного потока — это:

• A) тесла
• B) вебер
• C) гаусс
• D) ампер Правильный ответ: B

14. Магнитное поле вокруг длинного прямого провода: B = μ0 I / (2πr). Что произойдет с B при увеличении расстояния r?

• A) B увеличится пропорционально r
• B) B уменьшится пропорционально 1/r
• C) B не зависит от r
• D) B возрастает как r^2 Правильный ответ: B

15. В идеальном тороиде магнитное поле внутри витка равно B = μ0 N I / (2π r). А за пределами тора поле:

• A) также равно μ0 N I / (2π r)
• B) равно нулю
• C) равно μ0 I / (2π r)
• D) равно μ0 N I / (4π r) Правильный ответ: B

16. Как изменение направления тока в проводнике влияет на направление магнитного поля вокруг него?

• A) Направление поля не меняется
• B) Направление поля меняется на противоположное
• C) Направление поля становится вдоль тока
• D) Направление зависит от скорости тока Правильный ответ: B

17. Если площадь контура A изменяется в постоянном магнитном поле B, перпендикулярном поверхности контура, что произойдет с электродвижущей силой?

• A) ε постоянна
• B) ε пропорциональна скорости изменения площади dA/dt
• C) ε зависит только от направления B
• D) ε равна нулю Правильный ответ: B

18. В идеальном случае магнитная энергия в индуктивности может быть выражена как W = (1/2) L I^2. Это следует из закона:

• A) F = qE
• B) ε = -L dI/dt
• C) Φ = B A
• D) F = q(v × B) Правильный ответ: B (логически следует из интегрирования энергии, но формулировка в тесте знакома школьникам как связь между L и энергией)

19. Максимальная эмф через вращающийся квадратный контур площадью A = 0.01 м^2 в поле B = 0.5 Т при ω = 10 рад/с равна:

• A) 0.005 В
• B) 0.05 В
• C) 0.5 В
• D) 1 В Правильный ответ: B

20. Какое из утверждений верно о силе Лоренца на электрон в движении c скоростью v в магнитном поле B?

• A) F = q(v × B) направлена вдоль v
• B) F = q(v × B) направлена вдоль B
• C) F = q(v × B) направлена перпендикулярно к обоим векторам v и B
• D) F = 0 Правильный ответ: C

Краткий ответы (ключ): 1- A, 2- D, 3- A, 4- A, 5- A, 6- B, 7- B, 8- A, 9- C, 10- B, 11- A, 12- B, 13- B, 14- B, 15- B, 16- B, 17- B, 18- B, 19- B, 20- C

Если нужно, могу адаптировать уровень сложности, изменить формулировки под конкретный школьный курс или добавить пояснения к каждому вопросу.