Fizikos testas Elektromagnetinės indukcijos reiškinys 11 klasei su atsakymais. Testas apima 2 variantus. Kiekviena parinktis turi 5 užduotis.

1 variantas

1. v vienodame magnetiniame lauke, kaip parodyta 35 paveiksle. Kokie krūviai susidaro strypo kraštuose?

A. 1 – neigiamas, 2 – teigiamas.
B. 1 – teigiamas, 2 – neigiamas.

2. Magnetas į trumpojo jungimo ritę pirmą kartą įvedamas greitai, antrą kartą – lėtai. Kuriuo atveju indukcijos srovės nešamas krūvis yra didesnis?

A. Pirmuoju atveju mokestis didesnis.
B. Antruoju atveju krūvis didesnis.
B. Abiem atvejais mokesčiai yra vienodi.

3. Magnetiniame lauke, kurio indukcija yra 0,25 T, 2 m ilgio laidininkas juda statmenai indukcijos linijoms 5 m/s greičiu.Kokia yra indukcijos EMF laidininke?

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

4. Per 3 sekundes magnetinis srautas, prasiskverbiantis į vielos rėmą, tolygiai padidėjo nuo 6 Wb iki 9 Wb. Kokia indukcinio emf reikšmė kadre?

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

5. Kokia grandinės judėjimo magnetiniame lauke kryptimi (36 pav.) joje atsiranda indukcijos srovė?

A. Judant paveikslo plokštumoje į dešinę.
B. Judant paveikslo plokštumoje toliau nuo mūsų.
AB.

2 variantas

1. Metalinis strypas juda dideliu greičiu v vienodame magnetiniame lauke, kaip parodyta 37 paveiksle. Kokie krūviai susidaro strypo kraštuose?

A. 1 – neigiamas, 2 – teigiamas.
B. 1 – teigiamas, 2 – neigiamas.
B. Neįmanoma pateikti konkretaus atsakymo.

2. Magnetas į trumpojo jungimo ritę pirmą kartą įvedamas greitai, antrą kartą – lėtai. Kuriuo atveju atsirandančio EML darbas yra didesnis?

A. Pirmuoju atveju darbo daugiau.
B. Antruoju atveju darbo daugiau.
B. Abiem atvejais darbas yra tas pats.

3. Magnetiniame lauke, kurio indukcija 0,5 T l, 0,5 m ilgio laidininkas juda statmenai indukcijos linijoms 4 m/s greičiu.Koks yra indukcijos EML laidininke?

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

4. 2 s magnetinis srautas, prasiskverbiantis į vielos rėmą, tolygiai sumažėjo nuo 9 Wb iki 3 Wb. Kokia indukcinio emf reikšmė kadre?

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

5. Kokia grandinės judėjimo magnetiniame lauke kryptimi (38 pav.) joje atsiranda indukcijos srovė?

A. Kai piešimo plokštuma pasislenka į dešinę.
B. Kai paveikslo plokštuma tolsta nuo mūsų.
B. Sukant į šoną BD.

Fizikos testo atsakymai Elektromagnetinės indukcijos reiškinys 11 klasei
1 variantas
1-B
2-B
3-B
4-A
5-B
2 variantas
1-B
2-A
3-B
4-B
5-B

Kai magnetas įstumiamas į trumpojo jungimo vielos ritę, ritėje sukuriama indukcinė srovė. Pasirinkite teisingą teiginį.
A. Magneto lauko magnetinės indukcijos linijos patenka į jo šiaurinį polių.

B. Magnetas ir ritė atstumia vienas kitą.

B. Ritės viduje indukcijos srovės magnetinis laukas nukreiptas į viršų.

D. Indukcijos srovė ritėje nukreipta prieš laikrodžio rodyklę (žiūrint iš viršaus).

Reshebnikas fizikoje L.A. Kirikas Savarankiškas ir kontrolinis darbas

1. Paveiksle pavaizduotos tiesaus laidininko su srove magnetinės linijos. Pasirinkite teisingą teiginį.
A. Norėdami nustatyti magnetinės linijos kryptį tam tikrame taške, paimkite kryptį, kuri rodo magnetinės adatos, esančios šiame taške, pietinį polių.
B. Norėdami rasti kryptį magnetinės linijos, galite naudoti taisyklę dešinė ranka.
B. Magnetinės linijos uždaromos tik prie tiesaus laidininko su srove.
D. Magnetinių linijų kryptis nepriklauso nuo srovės krypties laidininke.

2. Uždėjus trumpai sujungtą vielos ritę ant stacionaraus magneto, ritėje susidaro indukcinė srovė. Pasirinkite teisingą teiginį.

A. Magnetinių linijų, prasiskverbiančių į ritę, skaičius šiame eksperimente nesikeičia.
B. Indukcinės srovės kryptis nepriklauso nuo to, ar ritė dedama ant šiaurinio ar pietinio magneto poliaus.
B. Elektromagnetinės indukcijos reiškinys yra susijęs su srovės atsiradimu grandinėje, veikiant kintamiems magnetinis laukas.
D. Jei nuimsite ritę nuo magneto, tada indukcijos srovės kryptis ritėje nepasikeis.

3. Tarp stipraus elektromagneto polių greitai sukasi žiedas iš varinės vielos. Taip žiedas įkaista. Paaiškinkite, kodėl tai vyksta.

Kai uždara kilpa sukasi nuo laidininko pastoviame magnetiniame lauke, magnetinis srautas per šią kilpą pasikeis. Kai magnetinis srautas pasikeičia pagal Faradėjaus dėsnį, įvyks indukcijos EML. Kadangi grandinė uždaryta, joje tekės indukcinė srovė, kuri turės šiluminį efektą.

4. Kokį darbą atlikote tyrinėtojui elektros jei per grandinę praėjęs krūvis yra 1,5 C, o įtampa šio laidininko galuose yra 6 V?

5. Elektrinis katilas, kurio spiralinė varža 160 omų, dedamas į indą, kuriame yra 0,5 kg 20 ° C temperatūros vandens, ir prijungiamas prie 220 V įtampos tinklo. Po 20 minučių katilas buvo išjungtas. Kiek vandens užvirė, jei spiralės efektyvumas yra 80%?

Norint stebėti elektromagnetinės indukcijos reiškinį, surenkama elektros grandinė, kurią sudaro judanti vielos ritė, prijungta prie ampermetro, ir fiksuotas magnetas. Ritėje atsiras indukcinė srovė

1) tik tuo atveju, jei ritė yra nejudanti magneto atžvilgiu

2) tik jei ritė uždėta ant magneto

3) tik tada, kai ritė nuimama nuo magneto

4) jei ritė uždedama ant magneto arba nuimama nuo magneto

Pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnį, kintant grandinės magnetiniam srautui, grandinėje atsiranda indukcinė srovė. Nesvarbu, kokia yra pakeitimo priežastis, tai gali būti magneto judėjimas grandinės atžvilgiu arba grandinės judėjimas magneto atžvilgiu. Taip pat nesvarbu, kaip keičiasi srautas, ar jis didėja, ar mažėja, nuo to priklauso tik indukcijos srovės kryptis. Kadangi problemos sąlygomis magnetas yra nejudantis, indukcijos srovę galima stebėti uždėjus ritę ant magneto arba nuimant ją nuo jo. 4 teiginys yra teisingas.

ELEKTROMAGNETINĖ INDUKCIJA

A dalis.

1. Nuolatinis magnetas įstumiamas į trumpai sujungtą ritę: vieną kartą greitai, kitą kartą lėtai. Šiais atvejais palyginkite indukcinės srovės reikšmes.

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

2. Yra trys vienodi metaliniai žiedai. Iš pirmojo žiedo nuimamas magnetas, į antrąjį – įkišamas magnetas, o trečiajame – fiksuotas magnetas. Kuriame žiede teka indukuota srovė?

3. Lengvos vielos žiedas pakabinamas ant sriegio. Slystant į magneto žiedą Pietų ašigalis jis: 1) atstums magnetą; 2) pritraukti magnetą; 3) nejudantis; 4) iš pradžių atstumti, tada pritraukti.

4. Per 3 s į vielos rėmą prasiskverbiantis magnetinis srautas padidėjo nuo 6 iki 18 Wb. Indukcijos EML lygi: 1) 2 V; 2) 4 V;

3) 6 V; 4) 8 V.

5. Magnetinis srautas F, prasiskverbiantis į vielos rėmo laidžiąją grandinę, laikui bėgant kinta, kaip parodyta 1 diagramoje. Kokiu atveju srovė rėme yra didžiausia?

1) Visais atvejais indukcijos srovė yra vienoda. 2) Antrajame. 3) Trečiajame. 4) Pirmajame.

6. Per 4 s srovės stipriui tolygiai padidėjus 2 A, ritėje atsiranda 0,8 V indukcinis EMF. Kokia yra ritės induktyvumas?

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

7. Pav. 2 parodyta elektros grandinė. Kuri iš šios grandinės lempučių užsidegs vėliau nei visos kitos, uždarius raktą?

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

8. Kokią reikšmę turi srovės stipris ritėje, kurios induktyvumas 2 H, jei ritės magnetinio lauko energija lygi 16 J?

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

9. Sumažėjus srovei ritėje 3 kartus, jos magnetinio lauko energija: 1) padidės 9 kartus; 2) sumažėti 9 kartus; 3) sumažėti 3 kartus; 4) padidės 3 kartus.

10. Tiesųjį 1,4 m ilgio ir 2 omų varžos laidininką, esantį tolygiame magnetiniame lauke, kurio indukcija 0,25 T, veikia 2,1 N jėga. Įtampa laidininko galuose yra 24 V, kampas tarp laidininko ir indukcijos vektoriaus krypties yra ___ laipsnių: 1) 90°; 2) 60°; 3) 45°; 4) 30°.

11. Indukcijos srovės krypties klausimas bendras vaizdas pirmą kartą išsprendė: 1) Oerstedas; 2) Lencas; 3) Amperas; 4) Faradėjus.

12. 100 kvadratinių vielos rėmas cm yra dedamas į vienodą magnetinį lauką, kurio indukcijos priklausomybė parodyta 2 diagramoje. Jei rėmo plokštuma sudaro 30 kampą su magnetinės indukcijos linijų kryptimi, tada momentu t \u003d 3s, indukcinis emf veikia rėmą, lygus:

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

13. Pagrindinė indukcijos savybė elektrinis laukas yra: 1) lauką sukuria kintantis magnetinis laukas; 2) laukas kuriamas kintantis elektros krūvis; 3) indukcijos lauko jėgos linijos visada atviros; 4) laukas yra potencialus.

14. Magnetinės indukcijos vienetas yra:

1) Amperas; 2) Henris; 3) Vėberis; 4) Tesla.

B dalis.

15. 200 apsisukimų ritėje magnetinio lauko indukcija tolygiai padidėja nuo 1 iki 5 T per 0,1 s. Nustatykite indukcinį emf, kuris atsiranda ritėje, jei posūkių plotas yra 6 cm.

16. Ritės induktyvumas 2 H, srovės stipris 6 A. Koks yra saviindukcijos EML ritėje, jei srovės stipris joje per 0,05 s tolygiai sumažėja iki 0?

17. Kokio stiprio srovė ritėje, kurios induktyvumas 40 mH, jei magnetinio lauko energija lygi 0,18 J?

18. Tarkime, kad į superlaidininko žiedą įstumiamas magnetas. Kaip tokiu atveju pasikeis magnetinis srautas, einantis per žiedą?

19. Paaiškinkite energijos transformaciją, kuri vyksta magnetinei adatai pasisukus šalia laido, kuriuo teka srovė.

(Pateikite išsamų atsakymą)

Fizikos uždavinys – 4083

2017-09-30
Į trumpai sujungtą ritę įkišamas magnetas: vieną kartą greitai, o kitą lėtai. Ar abiem atvejais per grandinę praeina tas pats krūvis? Ar išsiskiria tiek pat šilumos?

Sprendimas:

Tegul ritės varža yra $R$. Jei trumpą laiką $\Delta t$ magnetinis srautas grandinėje pakinta $\Delta \Phi$, tada ritėje atsiranda indukcinis EMF $\mathcal(E)_(i) = - \frac( \Delta \Phi )( \Delta t)$. Indukcijos srovė $I = \frac( \mathcal(E)_(i))(R) = - \frac(1)(R) \cdot \frac( \Delta \Phi)( \Delta t)$. Per laiką $\Delta t$, per grandinę praeina krūvis $\Delta q = I \Delta t = - \frac( \Delta \Phi)( R)$. Bendras mokestis $q = \sum \Delta q = - \frac(1)(R) \sum \Delta \Phi = - \frac( \Phi)(R)$. Čia $\Phi$ yra galutinė magnetinio srauto vertė (pradinė vertė lygi nuliui). Taigi $q$ nepriklauso nuo proceso greičio. Šilumos kiekis, išsiskiriantis grandinėje $Q$, lygus išorinių jėgų darbui: $Q ​​= q \mathcal(E)_(i)$. Kadangi įkrova $q$ abiem atvejais yra vienoda, o $\mathcal(E)_(i)$ yra didesnis, kai magnetas juda greitai, šilumos kiekis pirmuoju atveju yra didesnis. Šią išvadą galima padaryti kitu būdu: $Q = A = Fs$, kur $A$ yra mechaninis darbas, atliktas įkišus magnetą. Magneto $s$ poslinkis abiem atvejais yra vienodas, o $F$ pirmuoju atveju didesnis ($F$ yra magneto atstūmimo jėga nuo ritės dėl indukcinių srovių atsiradimo).
Atsakymas: mokestis tas pats; šilumos kiekis yra didesnis, kai magnetas juda greitai.

Ar esate susipažinęs su elektromagnetine indukcija? // Kvantinė. - 1989. - Nr. 6. - S. 40-41.

Specialiu susitarimu su redakcija ir žurnalo „Kvant“ redaktoriais

Tikiuosi gauti elektros
įprastas magnetizmas skirtingais laikais
paskatino mane eksperimentuoti
indukcinis elektros srovių veikimas.
M. Faradėjus

Faradėjus visą savo gyvenimą paskyrė įrodyti, kad nei vienas gamtoje vykstantis elektrinis ar magnetinis procesas nevyksta atskirai. Gilus Faradėjaus tikėjimas visų gamtos jėgų tarpusavio ryšiais paskatino jį po daugelio nesėkmių metų padaryti unikalų atradimą.

Tada, kaip dažnai nutinka, buvo aptiktas naujas poveikis daugybėje išoriškai skirtingų reiškinių, kuriuos vienija viena kokybinė išvada: kintamieji magnetiniai laukai sužadina elektrinius laukus. Būtent šiuo principu veikia visi esami elektros mašinos. Būtent Faradėjaus atradimas leido mechaninę energiją paversti elektros energija, perduoti energiją per atstumą ir taip padėjo pagrindą šiuolaikinei techninei civilizacijai.

Faradėjaus ir jo išskirtinių amžininkų darbai leido žingsnis po žingsnio sukurti vieningą elektromagnetizmo vaizdą.

Studijuodami šį fizikos skyrių ne tik paaiškinsite žinomus faktus ir pastebėjimus, bet ir galėsite suprasti elektromagnetinius reiškinius tiek kosminiu, tiek mikroskopiniu masteliu.

Klausimai ir užduotys

1. Kaip pajudinti magnetą, kad pasuktumėte rodyklę Šiaurės ašigalis stebėtojui?

   

2. Horizontalus apskritas rėmas yra magnetiniame lauke, nukreiptame vertikaliai į viršų. Kokia bus indukuotos srovės kryptis žiūrint į kilpą iš viršaus, jei laukas laikui bėgant mažėja?
3. Kokiose rėmo, besisukančio pastoviu greičiu šalia tiesinės srovės laidininko, padėtyse jame atsirandantis EML bus didžiausias? mažiausiai?

   

4. Magnetas į trumpojo jungimo ritę įstumiamas iš pradžių greitai, o paskui lėtai. Ar tą patį krūvį neša indukcinė srovė? Ar gyvatėje išsiskiria tiek pat šilumos?
5. Kaip magnetas įkris į ilgą varinį vamzdelį? Nepaisykite oro pasipriešinimo.
6. Perlenkti laido galai sujungiami su galvanometru. Kodėl prietaiso rodyklė lieka ties nuliu, kai laidas kerta magnetinio lauko linijas?
7. Metalinė moneta guli ant vertikaliai esančios ritės. Kodėl jis įkaista, kai per ritę teka kintamoji srovė, ir išlieka šalta, kai ji yra pastovi?
8. Tiesiu laidininku teka aukšto dažnio srovė. Kaip pasikeis šio laidininko varža, jei jis bus kaip solenoidas?
9. Dirigentas AB juda taip, kad per jį iš taško teka srovė BET iki taško AT. Kuris iš šių taškų turi didžiausią potencialą?

   

10. Dvi identiškos plokštumos skrenda horizontaliai vienodu greičiu – viena prie pusiaujo, kita – prie ašigalio. Kuris iš jų turi didelį potencialų skirtumą sparnų galuose?

    

11. Veikiančio elektros generatoriaus rotorius stabdo. Koks yra jėgų, sukeliančių šį slopinimą, pobūdis?
12. Du apskriti laidininkai yra statmenai vienas kitam. Ar laidininke bus indukcinė srovė BET su srovės pokyčiais grandinėje AT?

    

13. Superlaidininko žiedas yra šalia nuolatinio magneto ir jį perveria magnetinis srautas Ф. Žiede nėra srovės. Koks bus magnetinis srautas per šį žiedą, jei magnetas bus pašalintas?

Mikropatirtis

Pakabinkite pasagos magnetą styga ant aliuminio folijos disko, galinčio suktis apie ašį, einantį per jo centrą. Jei išvyniosite magnetą, diskas pradės suktis. Kurlink. Kodėl?

Įdomu, kad…

AT naujausi tipai elektros mašinos neturi jokių mechaninių judančių dalių. Vadinamajame MHD (magnetohidrodinaminiame) - generatorius vietoj vielos laidininko tarp magneto polių perkelia plazmą, susidariusią degant naftai ar dujoms. Plazmoje esantys krūvininkai magnetinio lauko nukreipiami link elektrodų, o išorinėje grandinėje atsiranda srovė.

Faradėjus ilgus metus liemenės kišenėje nešiojo nedidelį strypinį magnetą ir vielos ritę, nuolat primenančią neišspręstą elektros srovės magnetinio lauko generavimo problemą.

Sūkurinės indukcijos srovės (Foucault srovės), kaip ir trintis, gali būti ne tik kenksmingos, bet ir naudingos. Tik trys pavyzdžiai: indukcinės krosnys metalams šildyti ir net lydyti, „magnetinis raminimas“. matavimo prietaisai ir diskiniai pjūklai ir ... gerai žinomas elektros energijos skaitiklis.

Savarankiškai sugalvojęs elektromagnetinio sukimosi idėją, Faradėjus, naudodamas gyvsidabrio kontaktą, atliko nuolatinį magneto sukimąsi aplink srovę nešantį laidininką. Šis pirmasis elektros variklis pradėjo veikti 1821 m. gruodžio mėn.



Lenco taisyklė, nustatanti indukcijos srovės kryptį, buvo suformuluota beveik iškart po Faradėjaus atradimo – 1833 m. Šiandien ryškų šios taisyklės pasireiškimą galima pastebėti mokyklos laboratorijoje ant magneto padėjus superlaidžią keraminę tabletę: ji „plauks“ virš jos.



Ką skaityti „Kvante“ apie elektromagnetinę indukciją

1. „Elektromagnetinė indukcija ir reliatyvumo principas“ – 1987, Nr. 11;
2. „Elektromagnetinės teorijos keliai“ – 1988, Nr.2;
3. „Lenco taisyklė“ – 1988, Nr.5;
4. „Superlaidumas: istorija, šiuolaikinės idėjos, naujausia pažanga“ – 1988, Nr. 6;
5. „Lorenco jėga ir Holo efektas“ – 1989, Nr.3.

Atsakymai

1. Įstumkite į ritę.
2. Prieš laikrodžio rodyklę.
3. Indukcinis emf turės mažiausia vertė kai rėmas yra plokštumoje, einančioje per laidą, didžiausias - kai rėmas yra statmenas šiai plokštumai.
4. Ne, nes grandinės magnetinės indukcijos srautas AT neprasiskverbia pro kontūrą BET.
5. Tas pats. Ne, nes šilumos kiekis yra proporcingas magneto greičiui.
6. Kai magnetas juda vamzdyje, atsiranda indukcijos EML, kuris sukuria magnetinį lauką, kuris neleidžia laisvai magnetui kristi.
7. Greta įprastos trinties, rotorių stabdo ir amperinės jėgos, veikiančios jį iš statoriaus magnetinio lauko.
8. Netoli ašigalio skrendantis lėktuvas.
9. Dviejose vielos pusėse, kurių dydis yra lygus, bet priešingas ženklu, atsiranda indukcinės emfs, kurios yra tarpusavyje kompensuojamos.
10. Taške AT, nes svetainėje BCA, kur nėra EML šaltinių, srovė ateina iš ATį BET.
11. Esant kintamajai srovei, monetoje atsiranda sūkurinės srovės, esant nuolatinei srovei, Nr.
12. padidės.
13. Kadangi žiedo varža yra lygi nuliui, tada bendras EMF jame visada turi būti lygus nuliui. Tai gali būti tik tuo atveju, jei viso magnetinio srauto pokytis per žiedą yra lygus nuliui. Todėl nuėmus magnetą, indukcijos srovės sukurtas magnetinis srautas išliks lygus F.

Mikropatirtis

Besisukančio magneto kintamasis magnetinis laukas sužadina diske indukcines sūkurines sroves, nukreiptas taip, kad jų sukurtas magnetinis laukas sulėtina magneto judėjimą. Pagal trečiąjį Niutono dėsnį, lygi ir priešinga jėga veikia diską ir tempia jį kartu su magnetu.