Test z fyziky Fenomén elektromagnetickej indukcie pre ročník 11 s odpoveďami. Test obsahuje 2 možnosti. Každá možnosť má 5 úloh.

1 možnosť

1. v v rovnomernom magnetickom poli, ako je znázornené na obrázku 35. Aké náboje sa tvoria na okrajoch tyče?

A. 1 - negatívny, 2 - pozitívny.
B. 1 - pozitívny, 2 - negatívny.

2. Magnet sa do skratovanej cievky zavedie prvýkrát rýchlo, druhýkrát pomaly. V ktorom prípade je náboj prenášaný indukčným prúdom väčší?

A. V prvom prípade je náboj väčší.
B. V druhom prípade je náboj väčší.
B. V oboch prípadoch sú poplatky rovnaké.

3. V magnetickom poli s indukciou 0,25 T sa vodič s dĺžkou 2 m pohybuje kolmo na indukčné čiary rýchlosťou 5 m / s Aké je EMF indukcie vo vodiči?

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

4. Za 3 s sa magnetický tok prenikajúci do drôteného rámu rovnomerne zvýšil zo 6 Wb na 9 Wb. Aká je hodnota indukčného emf v ráme?

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

5. V akom smere pohybu obvodu v magnetickom poli (obr. 36) sa v ňom objavuje indukčný prúd?

A. Pri pohybe v rovine obrazu doprava.
B. Pri pohybe v rovine obrazu smerom od nás.
AB.

Možnosť 2

1. Kovová tyč sa pohybuje rýchlosťou v v rovnomernom magnetickom poli, ako je znázornené na obrázku 37. Aké náboje sa tvoria na okrajoch tyče?

A. 1 - negatívny, 2 - pozitívny.
B. 1 - pozitívny, 2 - negatívny.
B. Jednoznačnú odpoveď nemožno dať.

2. Magnet sa do skratovanej cievky zavedie prvýkrát rýchlo, druhýkrát pomaly. V akom prípade je práca vykonaná vznikajúcim EMP väčšia?

A. V prvom prípade je práce viac.
B. V druhom prípade je práce viac.
B. V oboch prípadoch ide o rovnakú prácu.

3. V magnetickom poli s indukciou 0,5 T l sa kolmo na indukčné čiary pohybuje vodič s dĺžkou 0,5 m rýchlosťou 4 m / s Aké je EMF indukcie vo vodiči?

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

4. Počas 2 s sa magnetický tok prenikajúci do drôteného rámu rovnomerne znížil z 9 Wb na 3 Wb. Aká je hodnota indukčného emf v ráme?

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

5. V akom smere pohybu obvodu v magnetickom poli (obr. 38) sa v ňom objavuje indukčný prúd?

A. Keď sa rovina kreslenia posunie doprava.
B. Keď sa rovina obrazu od nás vzďaľuje.
B. Pri otáčaní do strany BD.

Odpovede na test z fyziky Fenomén elektromagnetickej indukcie pre ročník 11
1 možnosť
1-B
2-B
3-B
4-A
5-B
Možnosť 2
1-B
2-A
3-B
4-B
5-B

Keď sa magnet zatlačí do skratovanej drôtovej cievky, v cievke sa vytvorí indukčný prúd. Vyberte správny výrok.
A. Čiary magnetickej indukcie poľa magnetu vstupujú do jeho severného pólu.

B. Magnet a cievka sa navzájom odpudzujú.

B. Vo vnútri cievky je magnetické pole indukčného prúdu nasmerované nahor.

D. Indukčný prúd smeruje v cievke proti smeru hodinových ručičiek (pri pohľade zhora).

Reshebnik vo fyzike L.A. Kirik Samostatná a kontrolná práca

1. Na obrázku sú znázornené magnetické čiary priameho vodiča s prúdom. Vyberte správny výrok.
A. Pre smer magnetickej čiary v danom bode použite smer, ktorý označuje južný pól magnetickej strelky umiestnenej v tomto bode.
B. Nájsť smer magnetické čiary, môžete použiť pravidlo pravá ruka.
B. Magnetické vedenia sú uzavreté iba v blízkosti priameho vodiča s prúdom.
D. Smer magnetických čiar nezávisí od smeru prúdu vo vodiči.

2. Keď sa skratovaná drôtová cievka nasadí na stacionárny magnet, v cievke sa vytvorí indukčný prúd. Vyberte správny výrok.

A. Počet magnetických čiar prenikajúcich cievkou sa v tomto experimente nemení.
B. Smer indukčného prúdu nezávisí od toho, či je cievka umiestnená na severnom alebo južnom póle magnetu.
B. Fenomén elektromagnetickej indukcie je spojený s výskytom prúdu v obvode pod vplyvom zmeny magnetické pole.
D. Ak odstránite cievku z magnetu, potom sa smer indukčného prúdu v cievke nezmení.

3. Krúžok vyrobený z medeného drôtu sa rýchlo otáča medzi pólmi silného elektromagnetu. Tým sa prsteň zahrieva. Vysvetlite, prečo sa to deje.

Keď sa uzavretá slučka otáča z vodiča v konštantnom magnetickom poli, magnetický tok cez túto slučku sa zmení. Keď sa magnetický tok zmení podľa Faradayovho zákona, dôjde k EMF indukcie. Keďže obvod je uzavretý, bude v ňom prúdiť indukčný prúd, ktorý bude mať tepelný účinok.

4. Akú prácu ste robili v prieskumníkovi elektriny ak je náboj, ktorý prešiel obvodom, 1,5 C a napätie na koncoch tohto vodiča je 6 V?

5. Elektrický kotol s odporom špirály 160 Ohm sa umiestni do nádoby s obsahom 0,5 kg vody s teplotou 20 °C a pripojí sa k sieti s napätím 220 V. Po 20 minútach sa kotol vypne. Koľko vody sa vyvarilo, ak je účinnosť špirály 80%?

Na pozorovanie javu elektromagnetickej indukcie je zostavený elektrický obvod, ktorý obsahuje pohyblivú drôtovú cievku pripojenú k ampérmetru a pevný magnet. V cievke sa objaví indukčný prúd

1) iba vtedy, ak je cievka vzhľadom na magnet nehybná

2) iba ak je cievka nasadená na magnet

3) iba ak je cievka odstránená z magnetu

4) ak je cievka nasadená na magnet alebo odstránená z magnetu

Podľa zákona elektromagnetickej indukcie sa v obvode objaví indukčný prúd, keď sa zmení magnetický tok obvodom. Nezáleží na tom, aký je dôvod zmeny, môže to byť pohyb magnetu voči obvodu, alebo pohyb obvodu voči magnetu. Tiež nezáleží na tom, ako sa prietok mení, či sa zvyšuje alebo znižuje, tým je určený iba smer indukčného prúdu. Pretože magnet je v podmienkach problému stacionárny, indukčný prúd možno pozorovať umiestnením cievky na magnet alebo jeho odstránením z magnetu. Vyhlásenie 4 je pravdivé.

ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCIA

Časť A.

1. Permanentný magnet je zatlačený do skratovanej cievky: raz rýchlo, inokedy pomaly. Porovnajte hodnoty indukčného prúdu v týchto prípadoch.

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. Existujú tri rovnaké kovové krúžky. Z prvého krúžku je odstránený magnet, do druhého krúžku je vložený magnet a v treťom krúžku je umiestnený pevný magnet. V ktorom prstenci tečie indukovaný prúd?

3. Na závite je zavesený ľahký drôtený krúžok. Pri zasúvaní do magnetického krúžku Južný pól bude: 1) odpudzovať magnet; 2) byť priťahovaný magnetom; 3) nehybný; 4) najprv odpudzovať, potom priťahovať.

4. Za 3 s sa magnetický tok prenikajúci do drôteného rámu zvýšil zo 6 na 18 Wb. EMF indukcie sa rovná: 1) 2 V; 2) 4 V;

3) 6 V; 4) 8 V.

5. Magnetický tok F, prenikajúci do vodivého obvodu drôteného rámu, sa v priebehu času mení, ako ukazuje graf 1. V ktorom prípade je prúd v ráme maximálny?

1) Vo všetkých prípadoch je indukčný prúd rovnaký. 2) V druhom. 3) V treťom. 4) V prvom.

6. Pri rovnomernom zvýšení intenzity prúdu o 2 A za 4 s vznikne v cievke indukčné EMF 0,8 V. Aká je indukčnosť cievky?

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

7. Na obr. 2 znázorňuje elektrický obvod. Ktorá zo žiaroviek v tomto obvode sa po zatvorení kľúča rozsvieti neskôr ako všetky ostatné?

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

8. Aký význam má sila prúdu v cievke s indukčnosťou 2 H, ak je energia magnetického poľa cievky 16 J?

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

9. Keď sa prúd v cievke zníži 3-krát, energia jej magnetického poľa: 1) vzrastie 9-krát; 2) zníženie o 9 krát; 3) zníženie o 3 krát; 4) sa zvýši 3-krát.

10. Na priamy vodič s dĺžkou 1,4 m a odporom 2 ohmy, ktorý sa nachádza v rovnomernom magnetickom poli s indukciou 0,25 T, pôsobí sila 2,1 N. Napätie na koncoch vodiča je 24 V, uhol medzi vodičom a smerom indukčného vektora je ___ stupňov: 1) 90°; 2) 60°; 3) 45°; 4) 30°.

11. Otázka smeru indukčného prúdu v všeobecný pohľad bol prvýkrát vyriešený: 1) Oerstedom; 2) Lenz; 3) ampér; 4) Faraday.

12. 100 štvorcový drôtený rám cm sa umiestni do rovnomerného magnetického poľa, ktorého závislosť indukcie je znázornená na grafe 2. Ak rovina rámu zviera so smerom čiar magnetickej indukcie uhol 30, potom v čase t \u003d 3s, indukčné emf pôsobí na rám, rovnajúce sa:

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

13. Hlavná vlastnosť indukcie elektrické pole je: 1) pole vzniká meniacim sa magnetickým poľom; 2) pole sa vytvorí zmenou nabíjačka; 3) siločiary indukčného poľa sú vždy otvorené; 4) pole je potenciálne.

14. Jednotkou magnetickej indukcie je:

1) ampér; 2) Henry; 3) Weber; 4) Tesla.

Časť B.

15. V cievke s 200 závitmi sa indukcia magnetického poľa rovnomerne zvýši z 1 na 5 T za 0,1 s. Určte indukčné emf, ktoré sa vyskytuje v cievke, ak je plocha závitov 6 cm.

16. Indukčnosť cievky je 2 Gn, prúdová sila je 6 A. Aké je EMF samoindukcie v cievke, ak prúdová sila v nej rovnomerne klesne na 0 za 0,05 s?

17. Aká je sila prúdu v cievke s indukčnosťou 40 mH, ak je energia magnetického poľa 0,18 J?

18. Predpokladajme, že magnet je zatlačený do supravodivého prstenca. Ako sa v tomto prípade zmení magnetický tok prechádzajúci prstencom?

19. Vysvetlite premenu energie, ku ktorej dochádza pri otáčaní magnetickej strelky v blízkosti drôtu, ktorým prechádza prúd.

(Uveďte podrobnú odpoveď)

Fyzikálny problém - 4083

2017-09-30
Do skratovanej cievky sa vloží magnet: raz rýchlo a raz pomaly. Prechádza obvodom v oboch prípadoch rovnaký náboj? Uvoľňuje sa rovnaké množstvo tepla?

Riešenie:

Nech je odpor cievky $R$. Ak sa v krátkom čase $\Delta t$ zmení magnetický tok obvodom o $\Delta \Phi$, potom sa v cievke objaví indukčné EMF $\mathcal(E)_(i) = - \frac( \Delta \ Phi )( \Delta t)$. Indukčný prúd $I = \frac( \mathcal(E)_(i))(R) = - \frac(1)(R) \cdot \frac( \Delta \Phi)( \Delta t)$. Za čas $\Delta t$ prejde obvodom náboj $\Delta q = I \Delta t = - \frac( \Delta \Phi)( R)$. Celkový náboj $q = \sum \Delta q = - \frac(1)(R) \suma \Delta \Phi = - \frac( \Phi)(R)$. Tu $\Phi$ je konečná hodnota magnetického toku (počiatočná hodnota je nula). $q$ teda nezávisí od rýchlosti procesu. Množstvo tepla uvoľneného v okruhu $Q$ sa rovná práci vonkajších síl: $Q ​​= q \mathcal(E)_(i)$. Pretože náboj $q$ je v oboch prípadoch rovnaký a $\mathcal(E)_(i)$ je väčší, keď sa magnet pohybuje rýchlo, množstvo tepla v prvom prípade je väčšie. K tomuto záveru možno dospieť aj iným spôsobom: $Q = A = Fs$, kde $A$ je mechanická práca vykonaná pri vložení magnetu. Posunutie magnetu $s$ je v oboch prípadoch rovnaké a $F$ je väčšie v prvom prípade ($F$ je sila odpudzovania magnetu od cievky spôsobená vznikom indukčných prúdov).
Odpoveď: poplatok je rovnaký; množstvo tepla je väčšie, keď sa magnet pohybuje rýchlo.

Poznáte elektromagnetickú indukciu? // Kvantové. - 1989. - č. 6. - S. 40-41.

Po osobitnej dohode s redakčnou radou a redakciou časopisu "Kvant"

Dúfam, že prejde elektrina
obyčajný magnetizmus v rôznych časoch
povzbudil ma k experimentu
indukčné pôsobenie elektrických prúdov.
M. Faraday

Faraday venoval celý svoj život dokazovaniu, že ani jeden elektrický alebo magnetický proces prebiehajúci v prírode neprebieha izolovane. Faradayova hlboká viera v prepojenosť všetkých prírodných síl ho po dlhých rokoch neúspechu priviedla k jedinečnému objavu.

Potom bol objavený nový efekt, ako sa často stáva, v množstve navonok odlišných javov, ktoré však spájal jeden kvalitatívny záver: striedavé magnetické polia excitujú elektrické polia. Na tomto princípe fungujú všetky existujúce elektrické stroje. Bol to Faradayov objav, ktorý umožnil premenu mechanickej energie na elektrickú, prenos energie na diaľku a položil tak základ modernej technickej civilizácie.

Dielo Faradaya a jeho vynikajúcich súčasníkov umožnilo krok za krokom vytvoriť jednotný obraz elektromagnetizmu.

Pri štúdiu tejto časti fyziky nielenže vysvetlíte fakty a pozorovania, ktoré poznáte, ale budete tiež schopní porozumieť elektromagnetickým javom v kozmickom aj mikroskopickom meradle.

Otázky a úlohy

1. Ako posunúť magnet, aby ste otočili šípku severný pól k pozorovateľovi?

   

2. Horizontálny kruhový rám je v magnetickom poli smerovanom zvisle nahor. Aký bude smer indukovaného prúdu pri pohľade na slučku zhora, ak sa pole časom zmenšuje?
3. V akých polohách rámu rotujúceho konštantnou rýchlosťou v blízkosti priamočiareho vodiča s prúdom bude EMF vznikajúce v ňom najväčšie? najmenej?

   

4. Do skratovanej cievky sa najskôr rýchlo a potom pomaly zatlačí magnet. Je rovnaký náboj prenášaný indukčným prúdom? Uvoľňuje sa rovnaké množstvo tepla v cievke?
5. Ako dopadne magnet v dlhej medenej trubici? Ignorujte odpor vzduchu.
6. Konce drôtu zloženého na polovicu sú spojené s galvanometrom. Prečo ukazovateľ prístroja zostáva na nule, keď drôt pretína magnetické siločiary?
7. Kovová minca leží na zvisle umiestnenej cievke. Prečo sa zahrieva, keď cez cievku preteká striedavý prúd, a zostáva studený, keď je konštantný?
8. Vysokofrekvenčný prúd preteká priamym vodičom. Ako sa zmení odpor tohto vodiča, ak je tvarovaný ako solenoid?
9. Dirigent AB sa pohybuje tak, že cez ňu preteká prúd z bodu ALE k veci AT. Ktorý z týchto bodov má najväčší potenciál?

   

10. Dve rovnaké roviny letia vodorovne rovnakou rýchlosťou, jedna blízko rovníka, druhá blízko pólu. Ktorý z nich má na koncoch krídel veľký potenciálny rozdiel?

    

11. Rotor bežiaceho elektrického generátora je brzdený. Aká je povaha síl spôsobujúcich túto inhibíciu?
12. Dva kruhové vodiče sú umiestnené navzájom kolmo. Bude vo vodiči indukčný prúd ALE so zmenami prúdu v obvode AT?

    

13. Supravodičový krúžok sa nachádza v blízkosti permanentného magnetu a je prepichnutý magnetickým tokom Ф. V krúžku nie je prúd. Aký bude magnetický tok cez tento prstenec, ak sa magnet odstráni?

Mikroskúsenosť

Zaveste podkovovitý magnet na strunu na kotúč z hliníkovej fólie, ktorý sa môže otáčať okolo osi prechádzajúcej jeho stredom. Ak magnet odviniete, disk sa začne otáčať. Akým spôsobom. prečo?

Je zvedavé, že…

AT najnovšie typy elektrické stroje nemajú žiadne mechanické pohyblivé časti. V takzvanom MHD (magnetohydrodynamickom) - generátor namiesto drôteného vodiča medzi pólmi magnetu pohybuje plazmou vznikajúcou pri spaľovaní ropy alebo plynu. Nosiče náboja v plazme sú vychýlené magnetickým poľom smerom k elektródam a vo vonkajšom obvode sa objaví prúd.

Faraday nosil roky vo vrecku vesty malý tyčový magnet a drôtenú cievku ako neustálu pripomienku nevyriešeného problému generovania magnetického poľa elektrického prúdu.

Vírivé indukčné prúdy (Foucaultove prúdy) môžu byť podobne ako trenie nielen škodlivé, ale aj užitočné. Len tri príklady: indukčné pece na ohrev a dokonca aj tavenie kovov, "magnetické upokojenie" v meracie prístroje a kotúčové píly a ... známy elektromer.

Faraday, ktorý nezávisle prišiel s myšlienkou elektromagnetickej rotácie, pomocou ortuťového kontaktu uskutočnil nepretržité otáčanie magnetu okolo vodiča s prúdom. Tento prvý elektromotor začal fungovať v decembri 1821.



Lenzovo pravidlo, ktoré určuje smer indukčného prúdu, bolo sformulované takmer okamžite po objavení Faradaya - v roku 1833. Živý prejav tohto pravidla možno dnes pozorovať v školskom laboratóriu umiestnením supravodivej keramickej tablety na magnet: bude sa nad ním „vznášať“.



Čo čítať v "Quantum" o elektromagnetickej indukcii

1. "Elektromagnetická indukcia a princíp relativity" - 1987, č. 11;
2. "Cesty elektromagnetickej teórie" - 1988, č. 2;
3. "Lenzovo pravidlo" - 1988, č. 5;
4. "Supravodivosť: história, moderné myšlienky, nedávny pokrok" - 1988, č. 6;
5. "Lorentzova sila a Hallov efekt" - 1989, č.3.

Odpovede

1. Zatlačte do cievky.
2. Proti smeru hodinových ručičiek.
3. Indukčný emf bude mať najmenšia hodnota keď je rám v rovine prechádzajúcej drôtom, najväčší - keď je rám kolmý na túto rovinu.
4. Nie, pretože tok magnetickej indukcie obvodu AT nepreniká do obrysu ALE.
5. To isté. Nie, pretože množstvo tepla je úmerné rýchlosti magnetu.
6. Pri pohybe magnetu v trubici vzniká EMF indukcia, ktorá generuje magnetické pole, ktoré zabraňuje voľnému pádu magnetu.
7. Spolu s obvyklým trením je rotor spomaľovaný aj ampérovými silami, ktoré naň pôsobia z magnetického poľa statora.
8. Lietadlo letiace blízko pólu.
9. V dvoch poloviciach drôtu, rovnakej veľkosti, ale opačného znamienka, vznikajú indukčné emf, ktoré sú vzájomne kompenzované.
10. Na mieste AT, pretože na stránke BCA, kde nie sú žiadne zdroje EMP, prúd pochádza AT do ALE.
11. Pri striedavom prúde sa v minci vyskytujú vírivé prúdy, pri jednosmernom prúde - nie.
12. vzrastie.
13. Pretože odpor krúžku je nulový, celkové EMF v ňom musí byť vždy nulové. To môže nastať len vtedy, ak je zmena celkového magnetického toku prstencom nulová. Preto, keď je magnet odstránený, magnetický tok vytvorený indukčným prúdom zostane rovný F.

Mikroskúsenosť

Striedavé magnetické pole rotujúceho magnetu vybudí v disku indukčné vírivé prúdy smerované tak, že nimi vytvorené magnetické pole spomaľuje pohyb magnetu. Podľa tretieho Newtonovho zákona pôsobí na disk rovnaká a opačná sila a ťahá ho spolu s magnetom.