Fizika teszt Az elektromágneses indukció jelensége 11. osztályos válaszokkal. A teszt 2 lehetőséget tartalmaz. Mindegyik opcióhoz 5 feladat tartozik.

1 lehetőség

1. v a 35. ábrán látható egyenletes mágneses térben Milyen töltések keletkeznek a rúd szélein?

A. 1 - negatív, 2 - pozitív.
B. 1 - pozitív, 2 - negatív.

2. A rövidre zárt tekercsbe először gyorsan, másodszor lassan egy mágnest vezetnek be. Melyik esetben nagyobb az indukciós áram által hordozott töltés?

V. Az első esetben a töltés nagyobb.
B. A második esetben a töltés nagyobb.
B. Mindkét esetben a díjak azonosak.

3. 0,25 T indukciós mágneses térben egy 2 m hosszú vezető merőlegesen mozog az indukciós vonalakra 5 m/s sebességgel Mekkora az indukció EMF a vezetőben?

A. 250 V.
B. 2,5 V.
V. 0,4 V.

4. 3 másodperc alatt a huzalvázon áthatoló mágneses fluxus egyenletesen 6 Wb-ről 9 Wb-re nőtt. Mennyi az indukciós emf értéke a keretben?

A. 1 B.
B. 3 C.
V. 6 V.

5. Az áramkör mágneses térben (36. ábra) milyen mozgásirányában jelenik meg benne indukciós áram?

A. Ha a kép síkjában mozog jobbra.
B. Amikor a kép síkjában tőlünk távolodunk.
AB.

2. lehetőség

1. Egy fémrúd nagy sebességgel mozog v a 37. ábrán látható egyenletes mágneses térben Milyen töltések keletkeznek a rúd szélein?

A. 1 - negatív, 2 - pozitív.
B. 1 - pozitív, 2 - negatív.
B. Határozott választ nem lehet adni.

2. A rövidre zárt tekercsbe először gyorsan, másodszor lassan egy mágnest vezetnek be. Melyik esetben nagyobb a feltörekvő EMF által végzett munka?

V. Az első esetben a munka több.
B. A második esetben a munka több.
B. Mindkét esetben a munka ugyanaz.

3. 0,5 T l indukciójú mágneses térben egy 0,5 m hosszú vezető az indukciós vonalakra merőlegesen 4 m/s sebességgel mozog Mekkora az indukció EMF a vezetőben?

A. 100 V.
B. 10 C.
V. 1 V.

4. 2 másodpercig a huzalvázon áthatoló mágneses fluxus egyenletesen 9 Wb-ről 3 Wb-re csökkent. Mennyi az indukciós emf értéke a keretben?

A. 4 B.
B. 3 C.
V. 2 V.

5. Az áramkör mágneses térben (38. ábra) milyen mozgásirányában jelenik meg benne indukciós áram?

A. Amikor a rajzsík jobbra mozog.
B. Amikor a kép síkja eltávolodik tőlünk.
B. Oldalra forduláskor BD.

A fizika tesztjének válaszai Az elektromágneses indukció jelensége 11. évfolyamra
1 lehetőség
1-B
2-B
3-B
4-A
5-B
2. lehetőség
1-B
2-A
3-B
4-B
5-B

Ha egy mágnest egy rövidre zárt huzaltekercsbe tolnak, a tekercsben indukciós áram keletkezik. Válassza ki a helyes állítást.
A. A mágnes mezőjének mágneses indukciós vonalai belépnek az északi pólusba.

B. A mágnes és a tekercs taszítja egymást.

B. A tekercs belsejében az indukciós áram mágneses tere felfelé irányul.

D. Az indukciós áram az óramutató járásával ellentétes irányban van irányítva a tekercsben (felülről nézve).

Reshebnik a fizikában L.A. Kirik Független és irányító munka

1. Az ábrán egy egyenes áramú vezető mágneses vonalai láthatók. Válassza ki a helyes állítást.
A. A mágneses vonal egy adott pontban lévő irányához vegyük azt az irányt, amely az erre a pontra helyezett mágnestű déli pólusát jelzi.
B. Iránykeresés mágneses vonalak, használhatja a szabályt jobb kéz.
B. A mágneses vezetékek csak az egyenes áramvezető közelében vannak zárva.
D. A mágneses vonalak iránya nem függ a vezetőben folyó áram irányától.

2. Amikor egy rövidre zárt huzaltekercset egy álló mágnesre helyezünk, a tekercsben indukciós áram keletkezik. Válassza ki a helyes állítást.

V. A tekercsen áthatoló mágneses vonalak száma ebben a kísérletben nem változik.
B. Az indukciós áram iránya nem függ attól, hogy a tekercset a mágnes északi vagy déli pólusára helyezzük.
B. Az elektromágneses indukció jelensége az áramkörben változó áram hatására bekövetkező árammal jár. mágneses mező.
D. Ha eltávolítja a tekercset a mágnesről, akkor az indukciós áram iránya a tekercsben nem változik.

3. Egy rézhuzalból készült gyűrűt gyorsan elforgatunk egy erős elektromágnes pólusai között. Ez felmelegíti a gyűrűt. Magyarázza el, miért történik ez.

Amikor egy zárt hurok egy vezetőből állandó mágneses térben forog, a mágneses fluxus ezen a hurkon keresztül megváltozik. Amikor a mágneses fluxus Faraday törvényének megfelelően változik, indukciós EMF lép fel. Mivel az áramkör zárt, indukciós áram folyik benne, aminek termikus hatása lesz.

4. Milyen munkát végzett a felfedezőben elektromosság ha az áramkörön áthaladó töltés 1,5 C, és ennek a vezetőnek a végein a feszültség 6 V?

5. Egy 160 Ohm spirális ellenállású elektromos kazánt helyezünk egy 0,5 kg vizet tartalmazó edénybe 20 °C-on, és 220 V feszültségű hálózatra csatlakoztassuk. 20 perc elteltével a kazánt kikapcsoltuk. Mennyi víz forrt el, ha a spirál hatásfoka 80%?

Az elektromágneses indukció jelenségének megfigyelésére egy elektromos áramkört állítanak össze, amely egy ampermérőhöz csatlakoztatott mozgó huzaltekercset és egy rögzített mágnest tartalmaz. Az induktív áram megjelenik a tekercsben

1) csak akkor, ha a tekercs a mágneshez képest álló helyzetben van

2) csak akkor, ha a tekercs mágnesre van helyezve

3) csak akkor, ha a tekercset eltávolítják a mágnesről

4) ha a tekercset ráhelyezik a mágnesre vagy eltávolítják a mágnesről

Az elektromágneses indukció törvénye szerint az áramkörben induktív áram jelenik meg, amikor az áramkörön áthaladó mágneses fluxus megváltozik. Nem mindegy, hogy mi a változás oka, ez lehet a mágnes mozgása az áramkörhöz képest, vagy az áramkör mozgása a mágneshez képest. Az sem mindegy, hogy az áramlás hogyan változik, nő-e vagy csökken, csak az indukciós áram irányát határozza meg ez. Mivel a mágnes a probléma körülményei között álló helyzetben van, az indukciós áramot úgy lehet megfigyelni, hogy a tekercset a mágnesre helyezzük, vagy eltávolítjuk róla. A 4. állítás igaz.

ELEKTROMÁGNESES INDUKCIÓ

A rész.

1. Az állandó mágnest egy rövidre zárt tekercsbe tolják: egyszer gyorsan, máskor lassan. Hasonlítsa össze az induktív áram értékeit ezekben az esetekben.

A.I 1 \u003d I 2 \u003d 0 B. I 1 \u003d I 2 = 0 C. I 1\u003e I 2. G. I 1 2

2. Három egyforma fémgyűrű van. Az első gyűrűből eltávolítanak egy mágnest, a második gyűrűbe egy mágnest helyeznek, és egy rögzített mágnest helyeznek el a harmadik gyűrűben. Melyik gyűrűben folyik az indukált áram?

3. Egy könnyű huzalgyűrűt egy menetre függesztenek fel. Amikor becsúszik a mágnesgyűrűbe Déli-sark ez: 1) taszítja a mágnest; 2) vonzódni kell egy mágneshez; 3) mozdulatlan; 4) először taszít, majd vonz.

4. 3 s alatt a huzalvázon áthatoló mágneses fluxus 6-ról 18 Wb-ra nőtt. Az indukció EMF egyenlő: 1) 2 V; 2) 4 V;

3) 6 V; 4) 8 V.

5. A huzalváz vezető áramkörén áthatoló F mágneses fluxus idővel változik az 1. grafikon szerint. Melyik esetben a keretben a maximális áramerősség?

1) Az indukciós áram minden esetben azonos. 2) A másodikban. 3) A harmadikban. 4) Az elsőben.

6. Az áramerősség egyenletes, 2 A-rel 4 s alatt történő növekedése esetén a tekercsben 0,8 V-os indukciós EMF lép fel Mekkora a tekercs induktivitása?

1) 0,1 H. 2) 0,4 H. 3) 1,6 Gn. 4) 6,4 Gn.

7. Az ábrán A 2. ábra az elektromos áramkört mutatja. Ebben az áramkörben melyik izzó fog kigyulladni később, mint az összes többi a kulcs bezárása után?

1) 1. 2) 2. 3) 3. 4) 4.

8. Mi a jelentősége az áramerősségnek egy 2 H induktivitású tekercsben, ha a tekercs mágneses terének energiája 16 J?

1) 2A. 2) 8A. 3) 4 A. 4) 2.2A.

9. Ha a tekercsben lévő áram 3-szorosára csökken, a mágneses mező energiája: 1) 9-szeresére nő; 2) 9-szeres csökkenés; 3) 3-szorosára csökken; 4) 3-szorosára nő.

10. Egy 1,4 m hosszú, 2 ohm ellenállású, 0,25 T indukciós egyenletes mágneses térben elhelyezkedő egyenes vezetékre 2,1 N erő hat. A vezeték végein a feszültség 24 V, a vezető és az indukciós vektor iránya közötti szög ___ fok: 1) 90°; 2) 60°; 3) 45°; 4) 30°.

11. Az indukciós áram irányának kérdése a Általános nézet először oldotta meg: 1) Oersted; 2) Lenz; 3) Amper; 4) Faraday.

12. 100 négyzet alakú drótváz cm-t egyenletes mágneses térbe helyezzük, amelynek indukciójának függőségét a 2. grafikon mutatja. Ha a keret síkja 30 -os szöget zár be a mágneses indukció vonalainak irányával, akkor a t \u003d időpontban 3s, az indukciós emf a keretre hat, egyenlő:

1) 2 mV; 2) 1 mV; 3) 0,7 mV; 4) 0,3 mV.

13. Az indukció fő tulajdonsága elektromos mező a következő: 1) a mezőt változó mágneses tér hozza létre; 2) a mező változó módon jön létre elektromos töltés; 3) az indukciós tér erővonalai mindig nyitottak; 4) a mező potenciális.

14. A mágneses indukció mértékegysége:

1) Amper; 2) Henrik; 3) Weber; 4) Tesla.

B rész.

15. Egy 200 menetes tekercsben a mágneses tér indukciója egyenletesen növekszik 1-ről 5 T-ra 0,1 s alatt. Határozza meg a tekercsben előforduló indukciós emf-et, ha a menetek területe 6 cm.

16. A tekercs induktivitása 2 H, az áramerősség 6 A. Mekkora az önindukció EMF-je a tekercsben, ha az áramerősség benne egyenletesen 0,05 s alatt csökken?

17. Mekkora az áramerőssége egy 40 mH induktivitású tekercsben, ha a mágneses tér energiája 0,18 J?

18. Tegyük fel, hogy egy szupravezető gyűrűbe egy mágnest nyomunk. Hogyan változik ebben az esetben a gyűrűn áthaladó mágneses fluxus?

19. Magyarázza meg az energia átalakulását, amely akkor következik be, amikor a mágnestű elfordul annak a vezetéknek a közelében, amelyen az áram áthalad!

(Adj részletes választ)

Fizikai feladat - 4083

2017-09-30
A rövidre zárt tekercsbe mágnest helyeznek: egyszer gyorsan, egyszer lassan. Mindkét esetben ugyanaz a töltés halad át az áramkörön? Ugyanannyi hő szabadul fel?

Megoldás:

Legyen a tekercs ellenállása $R$. Ha egy rövid ideig $\Delta t$ az áramkörön átmenő mágneses fluxus $\Delta \Phi$ értékkel változik, akkor indukciós EMF jelenik meg a tekercsben $\mathcal(E)_(i) = - \frac( \Delta \Phi )( \Delta t)$. Indukciós áram $I = \frac( \mathcal(E)_(i))(R) = - \frac(1)(R) \cdot \frac( \Delta \Phi)( \Delta t)$. A $\Delta t$ idő alatt a $\Delta q = I \Delta t = - \frac( \Delta \Phi)( R)$ töltés áthalad az áramkörön. Teljes díj $q = \sum \Delta q = - \frac(1)(R) \sum \Delta \Phi = - \frac( \Phi)(R)$. Itt $\Phi$ a mágneses fluxus végső értéke (a kezdeti érték nulla). Ezért a $q$ nem függ a folyamat sebességétől. A $Q$ körben felszabaduló hőmennyiség megegyezik a külső erők munkájával: $Q ​​= q \mathcal(E)_(i)$. Mivel a $q$ töltés mindkét esetben azonos, és a $\mathcal(E)_(i)$ nagyobb, ha a mágnes gyorsan mozog, ezért az első esetben nagyobb a hőmennyiség. Ez a következtetés más módon is levonható: $Q = A = Fs$, ahol $A$ a mágnes behelyezésekor végzett mechanikai munka. A $s$ mágnes elmozdulása mindkét esetben azonos, a $F$ pedig az első esetben nagyobb ($F$ a mágnes tekercstől való taszító ereje az induktív áramok megjelenése miatt).
Válasz: a töltés ugyanaz; a hőmennyiség nagyobb, ha a mágnes gyorsan mozog.

Ismeri az elektromágneses indukciót? // Kvantum. - 1989. - 6. sz. - S. 40-41.

Külön megállapodás alapján a Kvant folyóirat szerkesztőbizottságával és szerkesztőivel

Remélhetőleg lesz áram
hétköznapi mágnesesség különböző időpontokban
kísérletezésre ösztönzött
elektromos áramok induktív hatása.
M. Faraday

Faraday egész életét annak bizonyítására fordította, hogy a természetben egyetlen elektromos vagy mágneses folyamat sem megy végbe elszigetelten. Faradayt a természet összes erőinek összekapcsolódásába vetett mély hite sokévi kudarc után egyedülálló felfedezésre vezette.

Egy új hatást fedeztek fel, amint ez gyakran megesik, számos külsőleg eltérő jelenségben, amelyeket azonban egy minőségi következtetés egyesít: a váltakozó mágneses mezők elektromos mezőket gerjesztenek. Ezen az elven működik minden létező elektromos gépek. Faraday felfedezése tette lehetővé a mechanikai energia elektromos energiává alakítását, az energia távoli átvitelét, és ezzel lefektette a modern technikai civilizáció alapjait.

Faraday és kiemelkedő kortársai munkája lépésről lépésre tette lehetővé az elektromágnesesség egységes képének megalkotását.

A fizika e részének tanulmányozása során nemcsak az általad ismert tényeket és megfigyeléseket magyarázza el, hanem képes lesz megérteni az elektromágneses jelenségeket is, mind kozmikus, mind mikroszkopikus léptékben.

Kérdések és feladatok

1. Hogyan mozgassuk a mágnest a nyíl elfordításához északi sark a megfigyelőnek?

   

2. A vízszintes kör alakú keret függőlegesen felfelé irányuló mágneses térben van. Mi lesz az indukált áram iránya felülről nézve, ha a tér idővel csökken?
3. Egy egyenes vonalú áramvezető közelében állandó sebességgel forgó keret mely helyzeteiben lesz a legnagyobb a benne fellépő EMF? legkevésbé?

   

4. A rövidre zárt tekercsbe először gyorsan, majd lassan egy mágnest nyomnak. Ugyanazt a töltést hordozza az induktív áram? Ugyanannyi hő szabadul fel a tekercsben?
5. Hogyan esik egy mágnes egy hosszú rézcsőbe? A légellenállás figyelmen kívül hagyása.
6. A huzal félbehajtott végei galvanométerrel vannak összekötve. Miért marad a műszer mutatója nullán, amikor a vezeték keresztezi a mágneses erővonalakat?
7. Egy függőlegesen elhelyezett tekercsen egy fémérme fekszik. Miért melegszik fel, amikor váltakozó áram folyik át a tekercsen, és miért marad hideg, ha állandó?
8. Nagyfrekvenciás áram folyik egy egyenes vezetőn keresztül. Hogyan fog megváltozni ennek a vezetőnek az ellenállása, ha mágnesszelep alakú?
9. Karmester ABúgy mozog, hogy egy pontból áram folyik rajta DE lényegre törő NÁL NÉL. Melyik pontban rejlik a legnagyobb potenciál?

   

10. Két egyforma sík repül vízszintesen azonos sebességgel, az egyik az egyenlítő, a másik a pólus közelében. Melyiküknek van nagy potenciálkülönbsége a szárnyak végén?

    

11. A működő elektromos generátor forgórésze fékezést tapasztal. Milyen természetűek azok az erők, amelyek ezt a gátlást okozzák?
12. Két kör alakú vezeték van egymásra merőlegesen elhelyezve. Lesz-e indukciós áram a vezetőben DE az áramkörben lévő áram változásaival NÁL NÉL?

    

13. Egy szupravezető gyűrű egy állandó mágnes közelében helyezkedik el, és egy Ф mágneses fluxus lyukasztja át. A gyűrűben nincs áram. Mekkora lesz a mágneses fluxus ezen a gyűrűn keresztül, ha a mágnest eltávolítják?

Mikroélmény

Akassza fel a patkómágnest egy zsinórral egy alufólia korongra, amely képes a közepén áthaladó tengely körül forogni. Ha letekerjük a mágnest, a lemez forogni kezd. Milyen módon. Miért?

Kíváncsi, hogy…

NÁL NÉL legújabb típusai az elektromos gépeknek nincs mechanikus mozgó alkatrésze. Az úgynevezett MHD-ben (magnetohidrodinamikus) - a mágnes pólusai között huzalvezető helyett generátor mozgatja az olaj vagy gáz égése során keletkező plazmát. A plazmában lévő töltéshordozókat a mágneses tér az elektródák felé tereli, és a külső áramkörben áram jelenik meg.

Faraday évekig hordott a mellényzsebében egy kis rúdmágnest és egy huzaltekercset, állandó emlékeztetőül az elektromos áram mágneses mezőjének létrehozásának megoldatlan problémájára.

Az örvényes indukciós áramok (Foucault-áramok) a súrlódáshoz hasonlóan nemcsak károsak, hanem hasznosak is lehetnek. Csak három példa: indukciós kemencék fémek melegítésére, sőt olvasztására, „mágneses nyugtatás”. mérőműszerekés körfűrészek és ... a jól ismert elektromos energiamérő.

Miután önállóan előállt az elektromágneses forgatás ötletével, Faraday higanyérintkező segítségével egy mágnes folyamatos forgását hajtotta végre egy áramvezető vezeték körül. Ez az első villanymotor 1821 decemberében kezdte meg működését.



Az indukciós áram irányát meghatározó Lenz-szabály szinte közvetlenül Faraday felfedezése után – 1833-ban – fogalmazódott meg. Ma ennek a szabálynak az eleven megnyilvánulása figyelhető meg az iskolai laboratóriumban, ha egy szupravezető kerámia táblát helyezünk egy mágnesre: az „lebeg” fölötte.



Mit kell olvasni a "Kvantumban" az elektromágneses indukcióról

1. "Elektromágneses indukció és a relativitás elve" - ​​1987, 11. sz.;
2. "Az elektromágneses elmélet útjai" - 1988, 2. sz.;
3. "Lenz szabálya" - 1988, 5. sz.;
4. "Szupravezetés: történelem, modern eszmék, közelmúltbeli haladás" - 1988, 6. szám;
5. "A Lorentz-erő és a Hall-effektus" - 1989, 3. sz.

Válaszok

1. Tekercsbe nyomni.
2. Óramutató járásával ellentétes irányban.
3. Az indukciós emf lesz legkisebb érték amikor a keret a vezetéken áthaladó síkban van, a legnagyobb - ha a keret merőleges erre a síkra.
4. Nem, mivel az áramkör mágneses indukciójának fluxusa NÁL NÉL nem hatol át a kontúron DE.
5. Azonos. Nem, mert a hőmennyiség arányos a mágnes sebességével.
6. Amikor a mágnes mozog a csőben, indukciós EMF keletkezik, amely olyan mágneses teret hoz létre, amely megakadályozza a mágnes szabad esését.
7. A szokásos súrlódás mellett a forgórészt az állórész mágneses teréből rá ható ampererők is lassítják.
8. Egy repülőgép a sark közelében repül.
9. A huzal két felében egyenlő nagyságú, de ellentétes előjelű indukciós emf-ek keletkeznek, amelyek kölcsönösen kompenzálva vannak.
10. Azon a ponton NÁL NÉL, hiszen az oldalon BCA, ahol nincsenek EMF források, az áram onnan jön NÁL NÉL nak nek DE.
11. Váltóáramnál örvényáramok lépnek fel az érmében, egyenárammal a sz.
12. növekedni fog.
13. Mivel a gyűrű ellenállása nulla, a benne lévő teljes EMF-nek mindig nullának kell lennie. Ez csak akkor lehetséges, ha a gyűrűn áthaladó teljes mágneses fluxus változása nulla. Ezért a mágnes eltávolításakor az indukciós áram által létrehozott mágneses fluxus egyenlő marad F-vel.

Mikroélmény

A forgó mágnes váltakozó mágneses tere indukciós örvényáramokat gerjeszt a lemezben, oly módon irányítva, hogy az általuk létrehozott mágneses tér lelassítja a mágnes mozgását. Newton harmadik törvénye szerint egyenlő és ellentétes erő hat a lemezre, és magával húzza a mágnessel.