Физика
Проводящий контур движется с постоянной скоростью. Индукция магнитного поля равномерно увеличивается. Явление электромагнитной индукции

Проводящий контур движется с постоянной скоростью. Индукция магнитного поля равномерно увеличивается. Явление электромагнитной индукции

А. увеличивается; Б. уменьшается;

В. не изменяется; Г. равен нулю.

4. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 5 до 10 А за 0,1 с, возникает ЭДС самоиндукции, равная 20 В?

5. Катушку с ничтожно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет 50 А?

Вариант 2

1. Медное кольцо находится во внешнем магнитном поле так, что плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля равномерно увеличивается. Индукционный ток в кольце

А. увеличивается; Б. уменьшается;

В. равен нулю; Г. постоянен.

2. В медном кольце, плоскость которого перпендикулярна линиям магнитной индукции внешнего магнитного поля, течет индукционный ток, направление которого показано на рис. 38. Вектор направлен перпендикулярно плоскости рисунка от читателя. Модуль в этом случае

А. увеличивается; Б. уменьшается;

В. не изменяется; Г. нельзя сказать, как изменяется.

3. За 3 секунды магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно увеличился с 6 Вб до 9 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?

А. 1 В; Б. 2 В; В. 3 В; Г. 0 В.

4. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В?

5. Трансформатор с коэффициентом трансформации 10 понижает напряжение с 10 кВ до 800 В. При этом во вторичной обмотке идет ток 2 А. Найти сопротивление вторичной обмотки. Потерями энергии в первичной обмотке пренебречь.

Вариант 3

1. Проводящий контур движется с постоянной скоростью в постоянном однородном магнитном поле так, что вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости контура (рис. 39). Вектор скорости контура перпендикулярен вектору. В этом случае с течением времени ЭДС индукции в контуре

А. увеличивается; Б. уменьшается;

В. постоянна и не равна нулю; Г. равна нулю

2. Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке индуктивностью L = 3 Гн при равномерном уменьшении силы тока от 5 А до 1 А за 2 секунды?

https://pandia.ru/text/79/197/images/image053_1.png" align="left" width="122" height="157 src=">А. 1 Н·м²; Б. 1 Тл·м²; В. 1 Тл/с; Г. 1 Тл/м²

2. Проводящий круговой контур перемещается поступательно с постоянной скоростью в направлении, указанном на рисунке 41, в поле прямолинейного проводника с током. Об индукционном токе в контуре можно сказать, что …

А. он направлен по часовой стрелке;

Б. он направлен против часовой стрелки;

В. он возникать не будет;

Г. его направление зависит от модуля индукции магнитного поля.

3. Чему равна индуктивность проволочной рамки, если при силе тока I = 3 А в рамке возникает магнитный поток Ф = 6 Вб?

А. 0,5 Гн; Б. 2 Гн; В. 18 Гн;

Г. среди перечисленных ответов нет правильного.

4. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный поток 12·10 – 3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?

5. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого 0,05 Ом при уменьшении магнитного потока внутри витка на 15 мВб?

Вариант 5

1. Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле.

а) Рамку поворачивают вокруг одной из ее сторон.

б) Рамку двигают поперек линий индукции магнитного поля.

в) Рамку двигают вдоль линий индукции магнитного поля.

Электрический ток возникает

DIV_ADBLOCK61">

5. Алюминиевое кольцо расположено в однородном магнитном поле так, что его плоскость перпендикулярна вектору магнитной индукции. Диаметр кольца 25 см, толщина провода кольца 2 мм. Определить скорость изменения магнитной индукции со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 12 А. Удельное сопротивление алюминия 2,8·10 -8 Ом·м.

Вариант 6

1. Постоянный прямой магнит падает сквозь алюминиевое кольцо. Модуль ускорения падения магнита

А. в начале пролета кольца меньше g, в конце больше g;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image056_0.png" align="left" width="244" height="174 src=">А. ; Б. ;

В. ; Г. .

2. На графике (рис.44) приведена зависимость силы тока в цепи от времени. Чему равен период колебаний тока?

А. 0,5с; Б. 2 с; В. 1 с; Г. 3 с.

3. Период свободных колебаний тока в электрическом контуре равен Т. В некоторый момент энергия электрического поля в конденсаторе достигает максимума. Через какое минимальное время после этого достигнет максимума энергия магнитного поля в катушке?

А. ; Б. ; В. ; Г. Т.

4. Напишите уравнение гармонических колебаний напряжения на клеммах электрической цепи, если амплитуда колебаний 150 В, период колебаний 0,01 с, а начальная фаза равна нулю.

5. Ток в колебательном контуре изменяется со временем по закону i =0,01соs1000t. Найти индуктивность контура, зная, что емкость его конденсатора 2·10 – 5 Ф.

Вариант 2

1. Период колебаний равен 1 мс. Частота этих колебаний равна

А . 10 Гц; Б. 1 кГц; В. 10 кГц; Г. 1МГц

2. Если электроемкость конденсатора в электрическом колебательном контуре уменьшится в 9 раз, то частота колебаний

А. увеличится в 9 раз; Б. увеличится в 3 раза;

В. уменьшится в 9 раз; Г. уменьшится в 3 раза.

3. В цепь переменного тока включены последовательно резистор, конденсатор и катушка. Амплитуда колебаний напряжения на резисторе 3 В, на конденсаторе 5 В, на катушке 1 В. Чему равна амплитуда колебаний на участке цепи, состоящей из этих трех элементов?

https://pandia.ru/text/79/197/images/image058_0.png" align="left" width="244" height="172"> Амплитуда колебаний заряда равна

А. 3 мкКл; Б. 5 мкКл;

В . 6 мкКл; Г. 9 мкКл.

3. На графике (рис. 46)приведена зависимость силы тока в цепи от времени. Чему равно действующее значение силы тока?

А. 0 А; Б. 0,5 А; В. А; Г. А.

4. Значение силы тока, измеренное в амперах, задано уравнением i = 0,28sin50πt, где t выражено в секундах. Определите амплитуду силы тока, частоту и период.

5. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону u = 50соs104πt. Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура и закон изменения со временем силы тока в цепи.

Вариант 4

1. Какое из приведенных ниже выражений определяет индуктивное сопротивление катушки индуктивностью L в цепи переменного тока частотой ω ?

А. ; Б. ωL ; В. ; Г. .

2. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. Если с течением времени начальный заряд, сообщенный конденсатору, уменьшился в два раза, то полная энергия, запасенная в конденсаторе,

А. уменьшилась в два раза;

Б. увеличилась в два раза;

В. уменьшилась в 4 раза;

Г. не изменилась.

3. Период свободных колебаний в контуре с ростом электроемкости

https://pandia.ru/text/79/197/images/image060_0.png" align="left" width="138" height="143 src=">А. 0,2 с; Б. π/5 с; В. 0,1π с; Г. 0,1 с.

4. Конденсатор емкостью С = 5 мкФ подключен к цепи переменного тока с Um= 95,5 В и частотой ν = 1 кГц (рис. 48). Какую силу тока покажет амперметр, включенный в сеть? Сопротивлением амперметра можно пренебречь.

5. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10 – 7 соs800πt. Индуктивность контура 2 Гн. Пренебрегая активным сопротивлением, найти электроемкость конденсатора и максимальные значения энергии электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки индуктивности.

Вариант 6

1. Каков период свободных колебаний в электрической цепи из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивностью L ?

А. LС ; Б. ; В. ; Г. 2π.

2. Найдите максимальное значение переменного напряжения, если действующее значение U = 100 В.

А. 70,7 В; Б. 141,4 В; В. 200 В; Г. 50 В.

3. Какую функцию выполняет колебательный контур радиоприемника?

А. Выделяет из электромагнитной волны модулирующий сигнал;

Б. Усиливает сигнал одной избранной волны;

В. Выделяет из всех электромагнитных волн совпадающие по частоте собственным колебаниям;

Г. Принимает все электромагнитные волны.

4. Катушка индуктивностью L = 50 мГн присоединена к генератору переменного тока с Um= 44,4 В и частотой ν = 1 кГц. Какую силу тока покажет амперметр, включенный в цепь?

5. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре меняется по закону u = 100соs104πt. Электроемкость конденсатора 0,9 мкФ (рис. 49). Найти индуктивность контура и максимальное значение энергии магнитного поля катушки.

6. При изменении тока в катушке индуктивности на величину 1 А за время 0,6 с в ней индуцируется ЭДС 0,2 мВ. Какую длину будет иметь радиоволна, излучаемая генератором, колебательный контур которого состоит из этой катушки и конденсатора емкостью 14,1нФ?

Вариант 5

1. При распространении в вакууме электромагнитной волны…

А. происходит только перенос энергии;

Б. происходит только перенос импульса;

В. происходит перенос и энергии, и импульса;

Г. не происходит переноса ни энергии, ни импульса.

2. Как изменится интенсивность излучения электромагнитных волн при одинаковой амплитуде их колебаний в вибраторе, если частоту колебаний увеличить в 2 раза?

А. Не изменится.

Б. Увеличится в 2 раза.

В. Увеличится в 4 раза.

Г. Увеличится в 16 раз.

3. Расположите перечисленные ниже виды электромагнитных волн в порядке увеличения длины волны:

А. видимый свет;

Б. радиоволны;

В. рентгеновское излучение;

Г. инфракрасное излучение.

4. Сила тока в открытом колебательном контуре изменяется в зависимости от времени по закону i = 0,8sin4·105πt. Найти длину излучаемой волны.

5. Сколько электромагнитных колебаний с длиной волны 375 м происходит в течение одного периода звука с частотой 500 Гц, произносимого перед магнитофоном передающей станции?

Вариант 6

1. Рассмотрим два случая движения электрона в вакууме:

а) Электрон движется равномерно и прямолинейно.

б) Электрон движется равноускоренно и прямолинейно.

В каких случаях происходит излучение электромагнитных волн?

А. а. Б. б. В. а) и б). Г. Ни а), ни б).

2. Какое из перечисленных устройств не является необходимым в радиопередатчике?

А. Антенна. Б. Колебательный контур.

В. Детектор. Г. Генератор незатухающих колебаний.

3. Среди волн длинного, короткого и ультракороткого диапазона наибольшую скорость распространения в вакууме имеют волны…

А. длинного диапазона;

Б. короткого диапазона;

В. ультракороткого диапазона;

Г. скорости распространения всех волн одинаковы.

4. Радиолокационная станция посылает в некоторую среду электромагнитные волны длиной 10 см при частоте 2,25 ГГц. Чему равна скорость волн в этой среде и какую будут иметь длину электромагнитные волны в вакууме?

5. На каком предельном расстоянии может быть обнаружена цель на поверхности моря корабельным радиолокатором, расположенным на высоте 8 м над уровнем моря? Каким должен быть минимальный промежуток времени между соседними импульсами такого локатора?

Контрольная работа «Отражение и преломление света»

Вариант 1

1. Каким явлением можно объяснить красный цвет предметов?

А. Излучением предметом красного света;

Б. Отражением предметом красного цвета;

В. Поглощением предметом красного света;

Г. Пропусканием предметом красного света.

2. Укажите характеристики изображения предмета в плоском зеркале.

А. Мнимое, прямое, равное по размеру предмету.

Б. Действительное, прямое, равное по размеру предмету.

В. Мнимое, перевернутое, уменьшенное.

Г. Мнимое, прямое, уменьшенное.

3. За стеклянной призмой происходит разложение белого света в цветной спектр. Какой из лучей, перечисленных ниже цветов, отклоняется призмой на больший угол?

А. Зеленый.

https://pandia.ru/text/79/197/images/image063_0.png" align="left" width="204" height="125">Луч света падает на поверхность воды под углом 30º к горизонту. Найдите угол отражения и угол преломления луча. Для воды показатель преломления n = 4/3.

5. Построить дальнейший ход луча в призме, если угол падения 70º, а показатель преломления 1,6 (рис. 51).

Вариант 3

1. При каком условии плоское зеркало может дать действительное изображение?

А. Ни при каком.

Б. Если на зеркало падает параллельный световой пучок.

В. Если на зеркало падает сходящийся световой пучок.

Г. Если на зеркало падает расходящийся световой пучок.

2. Водолаз рассматривает снизу вверх из воды лампу, подвешенную на высоте 1 м над поверхностью воды. Кажущаяся высота лампы:

А. 1 м; Б. Больше 1 м. В. Меньше 1 м. Г. Ответ неоднозначен.

3. Расстояние от карандаша до его изображения в плоском зеркале было равно 50 см. Карандаш отодвинули от зеркала на 10 см. Расстояние между карандашом и его изображением стало равно…

А. 40 см. Б. 50 см. В. 60 см. Г. 70 см.

4. Начертить ход луча через стеклянную призму, изображенную на рисунке 52.

5. Человек, стоящий на берегу водоема , видит в гладкой поверхности воды изображение солнца, высота которого над горизонтом составляет 25º. Присев на скамейку, он обратил внимание на то, что изображение солнца в воде приблизилось к нему на 240 см. Найти высоту скамейки, если рост человека равен 160 см.

Вариант 4

1. Перчатку, предназначенную для правой руки, поместили перед плоским зеркалом. На какую руку пригодилась бы такая перчатка, которая видна в зеркале?

А. На левую. Б. На правую.

2. Человек смотрит по вертикали вниз на поверхность водоема, глубина которого 1 м. Кажущаяся человеку глубина водоема…

А. 1 м;

Б. Больше 1 м.

В. Меньше 1 м.

Г. Ответ неоднозначен.

3. Сколько изображений S можно наблюдать в системе, состоящей из двух взаимно перпендикулярных зеркал?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г . 4.

4. На стене вертикально висит зеркало так, что его верхний край находится на уровне верхней части головы человека. Длина зеркала 80 см. Выше какого роста человек не сможет увидеть себя во весь рост?

5. Луч света падает под углом 45º на плоскопараллельную стеклянную пластинку. Начертить ход лучей: отраженных, преломленных и выходящих из пластинки. Найти угол, под каким выходит луч из пластинки, и его смещение, если толщина пластинки 10 см (n = 1,5).

Вариант 5

1. Скорость света в стекле с показателем преломления n = 1,5 примерно равна…

А. 200 000 м/с. Б. 200 000 км/с. В. 300 000 км/с. Г. 450 000 км/с.

2. Может ли произойти полное отражение света при переходе светового луча из воды в алмаз? Показатель преломления воды 1,33, а алмаза – 2,4.

А. Да. Б. Нет.

3. Свет переходит из воздуха в стекло с показателем преломления n. Какое из следующих утверждений справедливо?

А. Длина световой волны и скорость света уменьшились в n раз.

Б. Длина световой волны и скорость света увеличились в n раз.

В. Длина световой волны не изменилась, а скорость света уменьшилась в n раз.

Г. Длина световой волны не изменилась, а скорость света увеличилась в n раз.

4. В солнечный день длина тени на земле от дома равна 40 м. а от дерева высотой 3 м длина тени равна 4 м. Какова высота дома?

5. На боковую грань равнобедренной призмы падает луч, идущий параллельно основанию призмы. При каких условиях луч, пройдя призму, не изменит своего направления? Сделать построения.

Вариант 6

1. Угол падения светового луча из воздуха на поверхность воды равен 0º. Свет частично отражается в воздух, частично переходит в воду. Углы отражения и преломления соответственно равны:

А. 0º; 0º. Б. 90º; 0º.

В. 0º; 90º. Г. 90º; 90º.

2. Может ли произойти полное отражение света при переходе светового луча из стекла в воду? Показатель преломления воды 1,33, а стекла - 1,5.

А. Да. Б. Нет.

3. Как изменится угол между падающим на плоское зеркало и отраженным лучами при увеличении угла падения на 10º?

А. Не изменится.

Б . Увеличится на 5º.

В . Увеличится на 10º.

Г . Увеличится на 20º.

4. Рыба, находящаяся на глубине 1 м, смотрит вертикально вверх в глаза рыболову. Голова рыболова находится на высоте 1,5 м над водой. Каким покажется рыбе расстояние до головы рыболова?

5. Найти число изображений n точечного источника света, полученных в двух плоских зеркалах, образующих друг с другом угол 60º. Построить все изображения, если источник находится на биссектрисе угла.

Контрольная работа № 8. «Геометрическая оптика»

Вариант 1

1. На рисунке 53 изображены линзы, сделанные из стекла и находящиеся в воздухе. Какие линзы будут собирающими?

А. 1, 2, 3. Б. 1, 2, 4. В. 1, 2, 5. Г . 3, 4, 6.

2. Оптическая сила линзы равна - 5 дптр. Чему равно ее фокусное расстояние?

А. – 0,5 см. Б. 2 см. В. – 20 см. Г. 50 см.

3. Чтобы получить действительное, увеличенное, перевернутое изображение в собирающей линзе, предмет надо расположить…

А. в фокусе линзы;

Линзы, предмет АВ и его изображение А"В" . Определите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

5. Две одинаковые тонкие собирающие линзы сложили вплотную так, что их оптические оси совпали, и поместили на расстояние 12,5 см от предмета. Какова оптическая сила системы и одной линзы, если действительное изображение, даваемое системой линз, было в четыре раза больше предмета?

Вариант 2

1. На рисунке 55 изображены линзы, сделанные из стекла и находящиеся в воздухе. Какие линзы будут рассеивающими?

А. 1, 2, 3. Б. 1, 2, 4. В. 4, 5, 6. Г . 3, 4, 6.

2. Тонкая двояковыпуклая линза имеет фокусное расстояние 80 см. Чему равна ее оптическая сила?

А. 0,8 дптр. Б. 1,25 дптр. В. 8 дптр. Г. 12,5 дптр.

3. Чтобы получить мнимое, увеличенное, прямое изображение в собирающей линзе, предмет надо расположить…

А. в фокусе линзы;

Б. между фокусом и линзой;

В. между фокусом и двойным фокусом линзы;

Линзы, предмет АВ и его изображение А"В". Определите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

5. Две линзы, выпуклую и вогнутую, сложили вплотную так, что их оптические оси совпали. Фокусное расстояние выпуклой линзы 10 см. Когда такую систему поместили на расстоянии 40 см от предмета, то по другую от нее сторону на экране получилось четкое изображение предмета. Определить оптическую силу вогнутой линзы, если расстояние от предмета до экрана 1,6 м.

Вариант 3

1. Для получения в собирающей линзе изображения, равного по величине предмету, предмет должен располагаться…

А. в фокусе линзы;

Б. в двойном фокусе линзы;

В. между фокусом и линзой;

Г.

2. Фокусное расстояние рассеивающей линзы равно 6 м, а изображение, даваемое этой линзой, находится от линзы на расстоянии 2 м. На каком расстоянии от линзы находится предмет?

А. 0,5 м. Б. 2 м. В. 3 м. Г. 12 м.

3. Предмет находится между фокусом и двойным фокусом рассеивающей линзы. Изображение предмета в линзе…

А . действительное, перевернутое, уменьшенное;

Б . действительное, перевернутое, увеличенное;

В . мнимое, прямое, уменьшенное;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image070_0.png" align="left" width="146" height="123 src=">Б. за двойным фокусом линзы;

В. между фокусом и линзой;

Г. между фокусом и двойным фокусом линзы.

4. Определите построением положение фокусов линзы, если задана оптическая ось и ход произвольного луча (рис. 58).

5. Предмет высотой 20 см расположен перпендикулярно главной оптической оси рассеивающей линзы с фокусным расстоянием 40 см. Расстояние от предмета до линзы 10 см. Охарактеризуйте изображение предмета в линзе. Найдите расстояние от линзы до изображения предмета и высоту изображения.

Вариант 5

Вариант 3

А. увеличивается; Б. уменьшается;

В. постоянна и не равна нулю;Г. равна нулю

А. 6 В; Б. 9 В; В. 24 В; Г. 36 В.

3. На рисунке 40 представлен график зависимости магнитного потока через проводящий неподвижный контур от времени. В каком интервале времени модуль ЭДС индукции в контуре равен нулю?

А. 0 – 1 с; Б. 1 – 3 с; В . 0 – 2 с; Г. 3 – 4 с.

4. Катушка индуктивностью 1 Гнвключается на напряжение 20 В. Определить время, за ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ сила тока в ней достигает 30 А.

5. Проводник с активной длиной 15 см движется со скоростью 10 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля с индукцией 2 Тл. Какая сила тока возникает в проводнике, если его замкнуть накоротко? Сопротивление цепи 0,5 Ом.

Вариант 4

1. Магнитный поток в 1 Вб может быть выражен в СИ как

А. 1 Н·м²; Б. 1 Тл·м²; В. 1 Тл/с; Г. 1 Тл/м²

А. он направлен по часовой стрелке;

Б. он направлен против часовой стрелки;

В. он возникать не будет;

Г. его направление зависит от модуля индукции магнитного поля.

А. 0,5 Гн; Б. 2 Гн; В. 18 Гн;

Г.

Вариант 5

1. Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле.

а) Рамку поворачивают вокруг одной из ее сторон.

б) Рамку двигают поперек линий индукции магнитного поля.

в) Рамку двигают вдоль линий индукции магнитного поля.

Электрический ток возникает

А. только в случае а; Б. только в случае б;

В. только в случае в; Г. во всех случаях.

2. На рисунке 42 представлен график изменения силы тока в катушке индуктивностью 6 Гн при размыкании цепи. Оцените среднее значение ЭДС самоиндукции в промежуток времени 1 – 2 с.

А. 36 В; Б. 18 В; В. 9 В; Г. 3 В.

А. 0,5 Гн; Б. 2 Гн; В. 18 Гн; Г. среди перечисленных ответов нет правильного.

4. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см, перемещающаяся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору индукции, возбуждалась ЭДС 1,5 В?

5. Алюминиевое кольцо расположено в однородном магнитном поле так, что его плоскость перпендикулярна вектору магнитной индукции. Диаметр кольца 25 см, толщина провода кольца 2 мм. Определить скорость изменения магнитной индукции со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 12 А.Удельное сопротивление алюминия 2,8·10 -8 Ом·м.

Вариант 6

1. Постоянный прямой магнит падает сквозь алюминиевое кольцо. Модуль ускорения падения магнита

А. в начале пролета кольца меньше g, в конце больше g;

Б. равен g; В. больше g; Г. меньше g.

2. На рисунке 43 представлена электрическая схема. В какой лампе после замыкания ключа сила тока позже всего достигнет своего максимального значения?

А. 1 Б. 2 В. 3 Г. Во всех одновременно.

3. Индуктивность L замкнутого проводящего контура определяется формулой

А. L = Ф/I Б. L = Ф·I

В. L = I/Ф Г. L = ∆ I/Ф

4. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 36,5 м), летящего горизонтально со скоростью 900 км/ч, если вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли 5·10 – 3 Тл.

5. Два металлических стержня расположены вертикально и замкнуты вверху проводником. По этим стержням без трения и нарушения контакта скользит перемычка длиной 0,5 см и массой 1 ᴦ. Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл, перпендикулярной плоскости рамки. Установившаяся скорость 1 м/с. Найти сопротивление перемычки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5. «Переменный ток»

Вариант 1

1. Какая зависимость напряжения от времени t соответствует гармоническим колебаниям?

А= ? Б=?

2. На графике (рис.44) приведена зависимость силы тока в цепи от времени. Чему равен период колебаний тока?

А. 0,5с; Б. 2 с; В. 1 с; Г. 3 с.

5. Напишите уравнение гармонических колебаний напряжения на клеммах электрической цепи, если амплитуда колебаний 150 В, период колебаний 0,01 с, а начальная фаза равна нулю.

6. Ток в колебательном контуре изменяется со временем по закону i =0,01соs1000t. Найти индуктивность контура, зная, что емкость его конденсатора 2·10 – 5 Ф.

Вариант 2

1. Период колебаний равен 1 мс. Частота этих колебаний равна

А . 10 Гц; Б. 1 кГц; В. 10 кГц; Г. 1МГц

2. В случае если электроемкость конденсатора в электрическом колебательном контуре уменьшится в 9 раз, то частота колебаний

А. увеличится в 9 раз; Б. увеличится в 3 раза;

В. уменьшится в 9 раз; Г. уменьшится в 3 раза.

А. 3 В; Б. 5 В; В. 5,7 В; Г. 9 В.

4. По графику, изображенному на рисунке 45, определите амплитуду напряжения и период колебания. Запишите уравнение мгновенного значения напряжения.

7. В колебательном контуре зависимость силы тока от времени описывается уравнением i = 0,06sin10 6 πt. Определить частоту электромагнитных колебаний и индуктивность катушки, если максимальная энергия магнитного поля 1,8·10 – 4 Дж.

Вариант 3

1. Модуль наибольшего значения величины, изменяющейся по гармоническому закону, принято называть

А. периодом; Б. амплитудой;

В. частотой; Г. фазой.

2. Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре происходит по закону q = 3соs5t (q измеряется в микрокулонах, t – в секундах).

Амплитуда колебаний заряда равна

А. 3 мкКл; Б. 5 мкКл;

В . 6 мкКл; Г. 9 мкКл.

5. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону u = 50соs10 4 πt. Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура и закон изменения со временем силы тока в цепи.

Вариант 4

2. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. В случае если с течением времени начальный заряд, сообщенный конденсатору, уменьшился в два раза, то полная энергия, запасенная в конденсаторе,

А. уменьшилась в два раза;

Б. увеличилась в два раза;

В. уменьшилась в 4 раза;

Г. не изменилась.

3. Период свободных колебаний в контуре с ростом электроемкости

А. увеличивается;

Б. уменьшается;

В. не изменяется;

Г. всегда равен нулю.

4. По графику, изображенному на рисунке 47, определите амплитуду напряжения, период и значение напряжения для фазы π/3 рад.

5. Зависимость силы тока от времени в колебательном контуре определяется уравнением i = 0,02sin500πt. Индуктивность контура 0,1 Гн. Определить период электромагнитных колебаний, емкость контура, максимальную энергию магнитного и электрического полей.

Вариант 5

1. Какое выражение определяет емкостное сопротивление конденсатора электроемкость С в цепи переменного тока частотой ω ?

2. Отношение действующего значения гармонического переменного тока к его амплитуде равно

А. 0; Б. 1/; В. 2; Г. 1/2.

3. Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре происходит по закону q = 10 – 4 соs10πt (Кл). Чему равен период электромагнитных колебаний в контуре (время измеряется в секундах)?

А. 0,2 с; Б. π/5 с; В. 0,1π с; Г. 0,1 с.

4. Конденсатор емкостью С = 5 мкФ подключен к цепи переменного тока с U m = 95,5 В и частотой ν = 1 кГц (рис. 48). Какую силу тока покажет амперметр, включенный в сеть? Сопротивлением амперметра можно пренебречь.

Вариант 6

2. Найдите максимальное значение переменного напряжения, если действующее значение U = 100 В.

А. 70,7 В; Б. 141,4 В; В. 200 В; Г. 50 В.

А. Выделяет из электромагнитной волны модулирующий сигнал;

Б. Усиливает сигнал одной избранной волны;

В. Выделяет из всех электромагнитных волн совпадающие по частоте собственным колебаниям;

Г.

4. Катушка индуктивностью L = 50 мГн присоединена к генератору переменного тока с U m = 44,4 В и частотой ν = 1 кГц. Какую силу тока покажет амперметр, включенный в цепь?

5. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре меняется по закону u = 100соs10 4 πt. Электроемкость конденсатора 0,9 мкФ (рис. 49). Найти индуктивность контура и максимальное значение энергии магнитного поля катушки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6. «Излучение и прием электромагнитных волн радио- и СВЧ-диапазона»

Вариант 1

1. Как вдали от источника интенсивность электромагнитного излучения зависит от расстояния до него?

А. Прямо пропорционально;

Б. Обратно пропорционально;

В. Пропорционально квадрату расстояния;

Г. Обратно пропорционально квадрату расстояния.

2. Частота инфракрасного излучения меньше частот всех перечисленных ниже, кроме…

А. видимого света;

Б. радиоволн;

В. ультрафиолетового излучения;

Г. рентгеновского излучения.

3. Источником электромагнитных волн является…

А. постоянный ток;

Б. неподвижный заряд;

В. любая ускоренно движущаяся частица;

Г. любая ускоренно движущаяся заряженная частица.

4. Напряженность электрического поля бегущей электромагнитной волны в СИ задана уравнением Е = 5·10² sin(3·10 6 π(x – 3·10 8 t х.

5. Высота излучающей антенны телецентра над уровнем Земли 300 м, а высота приемной антенны 10 м. На каком предельном расстоянии от передатчика можно вести прием?

Вариант 2

1. Какие из перечисленных ниже волн не являются поперечными?

А. Инфракрасные;

Б. Видимые;

В. Звуковые;

Г. Радиоволны.

2. Частота излучения желтого света ν = 5,14·10 14 Гц. Найдите длину волны желтого света.

А. 580 нм; Б. 575 нм; В. 570 нм; Г. 565 нм.

3. Напряженность поля бегущей электромагнитной волны в СИ задана уравнением Е = 10²sin(4·10 6 π(2·10 8 t + x )). Найдите амплитуду, частоту волны и скорость ее распространения вдоль оси x.

4. Радиолокатор работает на волне 15 см и испускает импульсы с частотой 4 кГц. Длительность каждого импульса 2 мкс. Какова наибольшая дальность обнаружения цели? Сколько колебаний содержится в одном импульсе?

Вариант 3

1. Существует ли такое движение электрического заряда, при котором он не излучает электромагнитные волны?

А. Такого движения нет.

Б. Существует, это равномерное прямолинейное движение.

В. Существует, это равномерное движение по окружности.

Г. Существует, это прямолинейное равноускоренное движение.

2. Плотность потока электромагнитного излучения равна 0,03 Вт/см². В единицах Вт/м² она будет равна

А. 0,0003; Б. 3; В. 30; Г. 300.

3. Какую функцию выполняет колебательный контур радиоприемника?

А . Выделяет из электромагнитной волны модулирующий сигнал.

Б.

В.

Г. Принимает все электромагнитные волны.

i = 0,5соs 8·10 5 πt. Найти длину излучаемой волны.

5. Какова длина волны электромагнитного излучения колебательного контура, если конденсатор имеет емкость 2 пФ, скорость изменения силы тока в катушке индуктивности равна 4 А/с, а возникающая ЭДС индукции составляет 0,04 В?

Вариант 4

1. В каких направлениях совершаются колебания в поперечной волне?

А. Во всех направлениях.

Б. Только по направлению распространения волны.

В. Только перпендикулярно направлению распространения волны.

Г. По направлению распространения волны и перпендикулярно этому направлению.

2. Радиоприемник настроен на длину волны 100 м. Собственная частота входного колебательного контура равна

А. 3 Гц; Б. 300 кГц; В. 3 кГц; Г. 3 МГц.

3. Какую функцию выполняет антенна радиоприемника?

А. Выделяет из электромагнитной волны модулирующий сигнал.

Б. Усиливает сигнал одной избранной волны.

В. Выделяет из всех электромагнитных волн совпадающие по частоте собственным колебаниям.

Г. Принимает все электромагнитные волны.

4. Электромагнитные волны распространяются в некоторой однородной среде со скоростью 2·10 8 м/с. Какую длину волны имеют электромагнитные колебания в этой среде, если их частота в вакууме

Вариант 5

1. При распространении в вакууме электромагнитной волны…

А. происходит только перенос энергии;

Б. происходит только перенос импульса;

В. происходит перенос и энергии, и импульса;

Г. не происходит переноса ни энергии, ни импульса.

А. Не изменится.

Б. Увеличится в 2 раза.

В. Увеличится в 4 раза.

Г. Увеличится в 16 раз.

3. Расположите перечисленные ниже виды электромагнитных волн в порядке увеличения длины волны:

А. видимый свет;

Б. радиоволны;

В. рентгеновское излучение;

Г. инфракрасное излучение.

4. Сила тока в открытом колебательном контуре изменяется в зависимости от времени по закону i = 0,8sin4·10 5 πt. Найти длину излучаемой волны.

Вариант 6

1. Рассмотрим два случая движения электрона в вакууме:

а) Электрон движется равномерно и прямолинейно.

б) Электрон движется равноускоренно и прямолинейно.

В каких случаях происходит излучение электромагнитных волн?

А. а. Б. б. В. а) и б). Г. Ни а), ни б).

2. Какое из перечисленных устройств не является необходимым в радиопередатчике?

А. Антенна. Б. Колебательный контур.

В. Детектор. Г. Генератор незатухающих колебаний.

А. длинного диапазона;

Б. короткого диапазона;

В. ультракороткого диапазона;

Г. скорости распространения всех волн одинаковы.

В однородном магнитном поле движется с постоянной скоростью прямой проводник так, что вектор скорости перпендикулярен проводнику. Вектор индукции магнитного поля также перпендикулярен проводнику и составляет с вектором угол α = 30°. Затем этот же проводник начинают двигать с той же скоростью, в том же самом магнитном поле, но так, что угол α увеличивается в 2 раза. Как в результате этого изменятся следующие физические величины: модуль ЭДС индукции, возникающей в проводнике; модуль напряжённости электрического поля внутри проводника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:

Решение.

ЭДС индукции для проводника движущемся в магнитном поле, перпендикулярном проводнику, рассчитывается по формуле: Следовательно, при увеличении угла между скоростью и направлением магнитного поля увеличится и ЭДС индукции в проводнике.

Модуль напряжённости электрического поля внутри проводника прямо пропорционален ЭДС индукции, следовательно, модуль напряжённости электрического поля также возрастёт.

Ответ: 11.

Юлия Горбачёва 14.04.2017 22:26

В системе отсчета проводника (где он неподвижен) возникает постоянное электрическое поле. Если проводник находится в постоянном электрическом поле, то величина напряженности электрического поля внутри него равна нулю.

Можно рассуждать по другому. Если внутри проводника есть напряженность электрического поля, то на носители заряда в проводнике (например, электроны) действует сила. Под действием этой силы носители заряда двигаются и в проводнике существует электрический ток. Таким образом, само утверждение, что внутри проводника существует отличная от нуля напряжённости электрического поля эквивалентно утверждению, что в проводнике поддерживается постоянный ток.

Наличие постоянного тока в проводнике, который не образует замкнутого контура - это нелепость, противоречащая закону сохранения заряда.

Антон

На заряды в рассматриваемом проводнике действуют две уравновешивающие друг друга силы: сила со стороны электрического поля, созданного перераспределёнными зарядами (во время переходного процесса в начале движения), и сила Лоренца со стороны магнитного поля. Не будь электрического поля магнитное поле вызвало бы электрический ток. Во время переходного процесса этот электрический ток и приводит к перераспределению зарядов в проводнике.

При отличной от нуля напряжённости электрического поля в проводнике возникает ток, если нет сторонних сил, которые этот ток могут увеличить или уменьшить, в том числе и полностью скомпенсировать воздействие электрического поля.

Магнитный поток через контур может изменяться по следующим причинам:

При помещении неподвижного проводящего контура в переменное магнитное поле .
При движении проводника в магнитном поле , которое может и не меняться со временем.

В обоих этих случаях будет выполняться закон электромагнитной индукции. При этом происхождение электродвижущей силы в этих случаях различное. Рассмотрим подробнее второй из этих случаев

В данном случае проводник движется в магнитном поле. Вместе с проводником совершают движение и все заряды, которые находятся внутри проводника. На каждый из таких зарядов со стороны магнитного поля будет действовать сила Лоренца. Она и будет способствовать перемещению зарядов внутри проводника.

ЭДС индукции в данном случае будет иметь магнитное происхождение.

Рассмотрим следующий опыт: магнитный контур, у которого одна сторона подвижная, помещают в однородное магнитное поле. Подвижная сторона длиной l начинает скользить вдоль сторон MD и NC с постоянной скоростью V. При этом она постоянно остаётся параллельной стороне СD. Вектор магнитной индукции поля будет перпендикулярен проводнику и составлять угол а с направлением его скорости. На следующем рисунке представлена лабораторная установка для этого опыта:

Сила Лоренца, действующая на движущуюся частицу, вычисляется по следующей формуле:

Fл = |q|*V*B*sin(a).

Сила Лоренца будет направлена вдоль отрезка MN. Рассчитаем работу силы Лоренца:

A = Fл*l = |q|*V*B*l*sin(a).

ЭДС индукции - это отношение работы, совершаемой силой при перемещении единичного положительного заряда, к величине этого заряда. Следовательно, имеем:

Ei = A/|q| = V*B*l*sin(a).

Эта формула будет справедлива для любого проводника, движущегося в с постоянной скоростью в магнитном поле. ЭДС индукции будет только в этом проводнике, так как остальные проводники контура остаются неподвижными. Очевидно, что ЭДС индукции во всем контуре будет равняться ЭДС индукции в подвижном проводнике.

ЭДС из закона электромагнитной индукции

Магнитный поток через тот же контур, что и в примере выше, будет равняться:

Ф = B*S*cos(90-a) = B*S*sin(a).

Здесь угол (90-а) = угол между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности контура. За некоторое время ∆t площадь контура будет изменяться на ∆S = -l*V*∆t. Знак «минус» показывает, что площадь уменьшается. При этом за это время магнитный поток изменится:

∆Ф = -B*l*V*sin(a).

Тогда ЭДС индукции равна:

Ei = -∆Ф/∆t = B*l*V*sin(a).

Если весь контур будет двигаться внутри однородного магнитного поля с постоянной скоростью, то ЭДС индукции будет равняться нулю, так как будет отсутствовать изменение магнитного потока.

Пример 11.7.

Магнитный поток через замкнутый проводящий контур сопротивлением R = 10 Ом изменяется со временем t по закону Ф = t 2 , где  = 10 Вб/с 2 . Определите силу тока I в контуре в момент времени t = 1 мс.

Решение.

Мгновенное значение ЭДС индукции, согласно закону Фарадея, определяется как

Тогда ток в контуре по закону Ома равен

мА.

Знак минус в полученном выражении свидетельствует о том, что направление индукционного тока противоположно направлению положительного обхода контура, которое в свою очередь согласовано с направлением вектора нормали к поверхности, натянутой на контур. Причиной индукционного тока является вихревое электрическое поле, порождаемое изменяющимся магнитным полем, если контур неподвижен, и сила Лоренца, если он перемещается в неоднородном постоянном магнитном поле.

Пример 11.8.

На длинный соленоид, имеющий диаметр сечения d = 5 см и содержащий n = 20 витков на 1 см длины, плотно надет круговой виток из медного провода сечением s = 1 мм 2 (удельное сопротивление меди
). Найдите ток в витке, если ток в обмотке соленоида увеличивают с постоянной скоростью
100 А/с. Магнитным полем индукционного тока пренебречь.

Решение.

Магнитное поле внутри длинного соленоида однородно и равно

где n число витков на единицу длины, а I – мгновенное значение тока. Поэтому, при выборе направления нормали к поверхности витка вдоль направления поля, магнитный поток через эту поверхность равен

где
- площадь поверхности витка.

При увеличении тока в обмотке соленоида магнитный поток через виток возрастает, и возникающий индукционный ток определяется выражением

где
, а знак минус означает, что индукционный ток течет в направлении, противоположном направлению положительного обхода витка, согласованного с направлением нормали.

Тогда, величина тока через виток в момент времени t равна

мА.

Пример 11 .9.

Плоский контур (рис.13), имеющий вид двух квадратов со сторонами a = 20 см и b = 10 см, находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном его плоскости. Индукцию поля меняют по закону
, гдеB 0 = 10 мТл и  = 100 с –1 . Найдите амплитуду индукционного тока в контуре, если сопротивление единицы его длины
. Магнитным полем этого тока пренебречь.

Решение.

Индукционный ток в рамке равен

На рис.14 показано направление магнитного поля, а также нормалей к поверхности каждого из квадратов, составляющих контур, согласованные единым направлением положительного обхода. С учетом этого суммарный магнитный поток через контур равен

Учитывая, что сопротивление контура равно
, найдем амплитуду индукционного тока

нА

Заряд и изменение магнитного потока

Пример 11.10.

Квадрат, изготовленный из проволоки сопротивлением R = 1 Ом, помещен в однородное магнитное поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости квадрата. Длина стороны квадратаа = 1 см. Величина индукции магнитного поля сначала равна B =0,1 Тл а затем ее уменьшают до нуля. Найдите величину q заряда, который в результате переместится через поперечное сечение проволоки.

Решение.

Количество электричества, протекающего через любое поперечное сечение контура с сопротивлением R при изменении магнитного потока сквозь контур на величину
, равно:

Отметим, что величина q не зависит от характера временной зависимости изменения магнитного потока, а определяется только его начальным и конечным значениями. Так как индукция магнитного поля меняется от до нуля, приращение магнитного потока, пронизывающего контур, равно

Величина заряда, который протекает по проволоке, определится выражением

Кл.