11 класс. Контрольная работа № 2 Взаимосвязь электрического и магнитного полей

Вариант 1

Чему равен радиус окружности, описываемой электроном в магнитном поле, если модуль вектора индукции магнитного поля 0,4 Тл, а скорость электрона 6,4 • 106 м/с?. Заряд электрона -1, 6 *10-19 Кл, масса 9,1*10-31 кг

Указания: Используем II закон Ньютона и формулу для силы Лоренца

F=ma  и Fл=qBvsinб.  С учетом б=900, и a=v2/R, приравниваем правые части первых двух уравнений :mv2/R =qBv. После сокращения скорости получаем mv/R =qB. Отсюда выражаем искомую величину

Чему равна сила индукционного тока, возникающего в замкнутом проводнике сопротивлением 10 Ом, если пронизывающий его магнитный поток изменяется на 100 Вб за 5 с?

Указания: Воспользуемся законом Ома для полной цепи и формулой ЭДС индукции

I=E/R+r и Ei=- ∆Ф/∆t  С учетом r=0 («источником тока» является магнитное поле), получаем II=- ∆Ф/∆tR. Знак – отбрасываем, т к по условию задачи направление не определяется

3. В проводнике сила тока равномерно возрастает от 2 до 6 А в течение 0, 2 с. При этом в нем возникает ЭДС самоиндукции 0,8 В. Чему равна индуктивность проводника? Определите энергию магнитного поля, созданного проводником с током, при максимальном значении силы тока.

Указания. Запишем формулу ЭДС самоиндукции и выразим искомую величину L

Ei s= - L ∆I/∆t, а энергию магнитного поля вычисляем, найдя L и для силы тока 6 А по формуле W=LI2/2

Вариант 2

Чему равен модуль вектора индукции магнитного поля, в котором электрон описывает окружность радиусом 3• 10-5 м, если скорость электрона 3,2 • 106 м/с? Заряд электрона -1, 6 *10-19 Кл, масса 9,1*10-31 кг

Указания: Используем II закон Ньютона и формулу для силы Лоренца

F=ma  и Fл=qBvsinб.  С учетом б=900, и a=v2/R, приравниваем правые части первых двух уравнений :mv2/R =qBv. После сокращения скорости получаем mv/R =qB. Отсюда выражаем искомую величину


Чему равно сопротивление замкнутого проводника, если при изменении пронизывающего его магнитного потока на 200 Вб за 10 с в проводнике возникает индукционный ток силой 4 А?

Указания: Воспользуемся законом Ома для полной цепи и формулой ЭДС индукции

I=E/R+r и Ei=- ∆Ф/∆t. С учетом r=0 («источником тока» является магнитное поле), получаем II= - ∆Ф/∆tR. Знак – отбрасываем, так как по условию задачи направление не определяется, и выражаем R


В проводнике индуктивностью 0,08 Гн сила тока равномерно возрастает от 1 до 5 А. При этом в нем возникает ЭДС самоиндукции 0,2 В. 3а какое время происходит такое изменение силы тока? Чему равна энергия магнитного поля, созданного проводником с током, при минимальном значении силы тока?

Указания. Запишем формулу ЭДС самоиндукции и выразим искомую величину ∆t

Ei s= - L ∆I/∆t, а энергию магнитного поля вычисляем, для силы тока 1 А по формуле W=LI2/2