možnosť 1

A1. Čo vysvetľuje interakciu dvoch paralelných vodičov s jednosmerným prúdom?

1. interakcia elektrických nábojov;
2. pôsobenie elektrického poľa jedného vodiča s prúdom na prúd v inom vodiči;
3. akcie magnetické pole jeden vodič na prúd v inom vodiči.

A2. Ktorá častica je ovplyvnená magnetickým poľom?

1. na pohyblivom nabití;
2. na pohyblivom nenabitom;
3. na nabitý v pokoji;
4. k nenabitému v kľude.

A4. Priamy vodič s dĺžkou 10 cm je umiestnený v rovnomernom magnetickom poli s indukciou 4 T a je umiestnený pod uhlom 30 0 k vektoru magnetickej indukcie. Aká sila pôsobí na vodič zo strany magnetického poľa, ak je sila prúdu vo vodiči 3 A?

1. 1,2 N; 2) 0,6 N; 3) 2,4 N.

A6. Elektromagnetická indukcia je:

1. jav charakterizujúci vplyv magnetického poľa na pohybujúci sa náboj;
2. jav výskytu elektrického prúdu v uzavretom okruhu pri zmene magnetického toku;
3. jav, ktorý charakterizuje pôsobenie magnetického poľa na vodič s prúdom.

A7. Deti sa hojdajú na hojdačkách. Čo je to za osciláciu?

1. voľný 2. nútený 3. samokmitanie

A8. Teleso s hmotnosťou m na závite dĺžky l kmitá s periódou T. Akú periódu bude mať teleso s hmotnosťou m / 2 na závite dĺžky l / 2?

1. ½ T 2. T 3. 4 T 4. ¼ T

A9. Rýchlosť zvuku vo vode je 1470 m/s. Aká je dĺžka zvukovej vlny s periódou kmitania 0,01 s?

1. 147 km 2. 1,47 cm 3. 14,7 m 4. 0,147 m

A10 . Ako sa nazýva počet kmitov v 2πs?

1. frekvencia 2. perióda 3. fáza 4. frekvencia cyklu

A11. Chlapec počul ozvenu 10 sekúnd po výstrele z dela. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je 340 m/s. Ako ďaleko je prekážka od chlapca?

A12. Určte periódu voľných elektromagnetických kmitov, ak oscilačný obvod obsahuje cievku s indukčnosťou 1 μH a kondenzátor s kapacitou 36pF.

1. 40ns 2. 3*10 -18 s 3. 3,768*10 -8 s 4. 37,68*10 -18 s

A13. Najjednoduchší oscilačný systém obsahujúci kondenzátor a induktor sa nazýva ...

1. samooscilačný systém 2. kmitavý systém

3. Oscilačný obvod 4. Oscilačné zariadenie

A14. Ako a prečo sa mení elektrický odpor polovodičov so zvyšujúcou sa teplotou?

1. Klesá v dôsledku zvýšenia rýchlosti elektrónov.

2. Zvyšuje sa v dôsledku zvýšenia amplitúdy oscilácií kladných iónov kryštálovej mriežky.

3. Klesá v dôsledku zvýšenia koncentrácie voľných nosičov náboja.

4. Zvyšuje sa v dôsledku zvýšenia koncentrácie voľných nosičov elektrického náboja.

V 1.

HODNOTY		JEDNOTKY
	indukčnosť		Tesla (Tl)
	magnetický tok		henry (Hn)
	indukcia magnetického poľa		weber (Wb)
			volt (V)

V 2. Častica s hmotnosťou m , nesúci náboj q B po obvode polomeru R s rýchlosťou v . Čo sa stane s polomerom obežnej dráhy, obdobím revolúcie a Kinetická energiačastice so zvyšujúcou sa rýchlosťou?

C1. V cievke s indukčnosťou 0,4 H došlo k EMF samoindukcie 20 V. Vypočítajte zmenu sily prúdu a energie magnetického poľa cievky, ak sa tak stalo za 0,2 s.

Možnosť 2

A1. Otáčanie magnetickej ihly v blízkosti vodiča s prúdom je vysvetlené skutočnosťou, že je ovplyvnená:

1. magnetické pole vytvorené nábojmi pohybujúcimi sa vo vodiči;
2. elektrické pole vytvorené nábojmi vodiča;
3. elektrické pole vytvorené pohybom nábojov vodiča.

A2.

1. iba elektrické pole;
2. iba magnetické pole.

A4. Priamy vodič s dĺžkou 5 cm sa nachádza v rovnomernom magnetickom poli s indukciou 5 T a je umiestnený pod uhlom 30 0 k vektoru magnetickej indukcie. Aká sila pôsobí na vodič zo strany magnetického poľa, ak je sila prúdu vo vodiči 2 A?

1. 0,25 N; 2) 0,5 N; 3) 1,5 N.

A6. Lorentzova sila funguje

1. na nenabitej častici v magnetickom poli;
2. na nabitej častici spočívajúcej v magnetickom poli;
3. na nabitej častici pohybujúcej sa pozdĺž čiar indukcie magnetického poľa.

A7. Pre 2m štvorcový rám 2 pri prúde 2 A sa aplikuje maximálny krútiaci moment 4 N∙m. Aká je indukcia magnetického poľa v skúmanom priestore?

1. Tl; 2) 2 T; 3) 3T.

A8. Aký typ oscilácie nastáva, keď sa kyvadlo kýva v hodinách?

1. slobodný 2. nútený

A9. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je 330 m/s. Aká je frekvencia zvukových vibrácií, ak je vlnová dĺžka 33 cm?

1. 1000 Hz 2. 100 Hz 3. 10 Hz 4. 10 000 Hz 5. 0,1 Hz

A10 Určte periódu voľných elektromagnetických kmitov, ak oscilačný obvod obsahuje kondenzátor s kapacitou 1 μF a indukčnú cievku 36H.

1. 4*10 -8 s 2. 4*10 -18 s 3. 3,768*10 -8 s 4. 37,68*10 -3 s

A11 . Určte frekvenciu vyžarovaných vĺn sústavou obsahujúcou cievku s indukčnosťou 9H a kondenzátor s elektrickou kapacitou 4F.

1. 72 πHz 2. 12 πHz 3. 36 Hz 4. 6 Hz 5. 1/12 πHz

A12. Ktorá charakteristika svetelnej vlny určuje jej farbu?

1. vlnovou dĺžkou 2. frekvenciou

3. Podľa fázy 4. Podľa amplitúdy

A13. Nepretržité oscilácie, ktoré sa vyskytujú v dôsledku zdroja energie umiestneného vo vnútri systému, sa nazývajú ...

1. slobodný 2. nútený

3. Vlastné oscilácie 4. Elastické vibrácie

A14. Čistá voda je dielektrikum. Prečo je vodný roztok NaCl soli vodič?

1. Soľ vo vode sa rozkladá na nabité ióny Na+ a Cl-.

2. Po rozpustení soli molekuly NaCl prenesú náboj

3. V roztoku sa elektróny oddeľujú od molekuly NaCl a prenáša sa náboj.

4. Pri interakcii so soľou sa molekuly vody rozkladajú na ióny vodíka a kyslíka

V 1. Vytvorte súlad medzi fyzickými

HODNOTY		JEDNOTKY
	Sila pôsobiaca na vodič prúdom z magnetického poľa
	Energia magnetického poľa
	Sila pôsobiaca na elektrický náboj pohybujúci sa v magnetickom poli.

Pohybuje sa v rovnomernom magnetickom poli s indukciou B po obvode polomeru R s rýchlosťou v. Čo sa stane s polomerom obežnej dráhy, dobou otáčania a kinetickou energiou častice so zvýšením náboja častice?

Pre každú pozíciu prvého stĺpca vyberte zodpovedajúcu pozíciu druhého stĺpca a zapíšte si vybrané čísla do tabuľky pod príslušné písmená

C1. Pod akým uhlom k siločiaram magnetického poľa s indukciou 0,5 T sa má pohybovať medený vodič s prierezom 0,85 mm 2 a odpor 0,04 Ohm, takže pri rýchlosti 0,5 m / s je na jeho koncoch vybudený indukčný EMF rovný 0,35 V? (merný odpor medi ρ= 0,017 Ohm∙mm 2 /m)

Možnosť 3

A1. Magnetické polia sa vytvárajú:

1. stacionárne aj pohyblivé elektrické náboje;
2. nepohyblivé elektrické náboje;
3. pohybujúce sa elektrické náboje.

A2. Magnetické pole pôsobí:

1. len na elektrické náboje v pokoji;
2. len na pohyblivé elektrické náboje;
3. pohybujúce sa aj pokojové elektrické náboje.

A4. Aká sila pôsobí z rovnomerného magnetického poľa s indukciou 30 mT na priamočiary vodič s dĺžkou 50 cm umiestnený v poli, ktorým preteká prúd 12 A? Drôt zviera pravý uhol so smerom vektora magnetickej indukcie poľa.

1. 18 N; 2) 1,8 N; 3) 0,18 N; 4) 0,018 N.

A6. Čo ukazujú štyri vystreté prsty ľavej ruky pri určovaní

Ampérové ​​sily

1. smer indukčnej sily poľa;
2. smer prúdu;
3. smer Ampérovej sily.

A7. Magnetické pole s indukciou 10 mT pôsobí na vodič, v ktorom je sila prúdu 50 A, silou 50 mN. Nájdite dĺžku vodiča, ak sú indukčné čiary poľa a prúd navzájom kolmé.

1. 1 m; 2) 0,1 m; 3) 0,01 m; 4) 0,001 m.

A8. Luster sa rozkýva po jednom stlačení. O aký typ oscilácie ide?

1. voľný 2 nútený 3. samokmitanie 4. elastické kmitanie

A9 .Teleso s hmotnosťou m na závite dĺžky l kmitá s periódou T. Akú periódu bude mať teleso s hmotnosťou 2 m na závite dĺžky 2l?

1. ½ T 2. 2 T 3. 4 T 4. ¼ T 5. T

A10 . Rýchlosť zvuku vo vzduchu je 330 m/s. Aká je vlnová dĺžka svetla pri frekvencii 100 Hz?

1. 33 km 2. 33 cm 3. 3.3 m 4. 0.3 m

A11. Aká je rezonančná frekvencia ν 0 v obvode cievky s indukčnosťou 4H a kondenzátorom s elektrickou kapacitou 9F?

1. 72 πHz 2. 12 πHz 3. 1/12 πHz 4. 6 Hz

A12 . Chlapec počul hrom 5 sekúnd po blesku. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je 340 m/s. V akej vzdialenosti šľahol blesk od chlapca?

A. 1700 m C. 850 m C. 136 m D. 68 m

A13. Určte periódu voľných elektromagnetických kmitov, ak oscilačný obvod obsahuje cievku s indukčnosťou 4 μH a kondenzátor s kapacitou 9pF.

A14. Aký typ vodivosti majú polovodičové materiály s donorovými nečistotami?

1. Väčšinou elektronické. 2. Väčšinou dierovité.

3. Rovnako elektrón a diera. 4. Iónové.

V 1. Vytvorte súlad medzi fyzickýmiveličiny a jednotky ich merania

HODNOTY		JEDNOTKY
	prúdová sila		weber (Wb)
	magnetický tok		ampér (A)
	EMF indukcia		Tesla (Tl)
			volt (V)

V 2. Častica s hmotnosťou m, ktorá nesie náboj q , sa pohybuje v rovnomernom magnetickom poli s indukciou B po obvode polomeru R s rýchlosťou v. Čo sa stane s polomerom obežnej dráhy, dobou otáčania a kinetickou energiou častice so zvýšením indukcie magnetického poľa?

Pre každú pozíciu prvého stĺpca vyberte zodpovedajúcu pozíciu druhého stĺpca a zapíšte si vybrané čísla do tabuľky pod príslušné písmená

C1. V cievke pozostávajúcej zo 75 závitov je magnetický tok 4,8∙10-3 Wb. Ako dlho by mal tento tok zmiznúť, aby cievka mala priemerné indukčné emf 0,74 V?

Možnosť 4

A1. Čo sa pozoruje v Oerstedovom experimente?

1. vodič s prúdom pôsobí na elektrické náboje;
2. magnetická ihla sa otáča v blízkosti vodiča prúdom;
3. magnetická ihla otáča nabitý vodič

A2. Pohyblivý elektrický náboj vytvára:

1. iba elektrické pole;
2. elektrické aj magnetické pole;
3. iba magnetické pole.

A4. V rovnomernom magnetickom poli s indukciou 0,82 T je kolmo na ciary magnetickej indukcie ulozeny vodic dlzky 1,28 m. Determinant sily psobiacej na vodic, ak je v nom prud 18 A.

1) 18,89 N; 2) 188,9 N; 3) 1,899N; 4) 0,1889 N.

A6. Indukčný prúd sa vyskytuje v akomkoľvek uzavretom vodivom obvode, ak:

1. Obvod je v rovnomernom magnetickom poli;
2. Obvod sa pohybuje dopredu v rovnomernom magnetickom poli;
3. Magnetický tok prenikajúci do obvodu sa mení.

A7. Priamy vodič s dĺžkou 0,5 m, umiestnený kolmo na siločiary s indukciou 0,02 T, je vystavený sile 0,15 N. Nájdite silu prúdu pretekajúceho vodičom.

1) 0,15 A; 2) 1,5 A; 3) 15 A; 4) 150 A.

A8 . Aký typ kmitania sa pozoruje, keď sa bremeno zavesené na závite vychýli z rovnovážnej polohy?

1. slobodný 2. nútený

3. Vlastné oscilácie 4. Elastické vibrácie

A9. Určte frekvenciu vĺn vyžarovaných systémom, ak obsahuje cievku s indukčnosťou 9H a kondenzátor s elektrickou kapacitou 4F.

1, 72 πHz 2, 12 πHz

3. 6Hz 4. 1/12πHz

A10. Určte, na akú frekvenciu potrebujete naladiť oscilačný obvod obsahujúci cievku s indukčnosťou 4 μH a kondenzátor s kapacitou 9Pf.

1. 4*10 -8 s 2. 3*10 -18 s 3. 3,768*10 -8 s 4. 37,68*10 -18 s

A11. Určte periódu vlastných kmitov obvodu, ak je naladený na frekvenciu 500 kHz.

1. 1us 2. 1ks 3. 2us 4. 2ks

A12. Chlapec počul hrom 2,5 sekundy po blesku. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je 340 m/s. V akej vzdialenosti šľahol blesk od chlapca?

1. 1700 m 2. 850 m 3. 136 m 4. 68 m

A13. Počet kmitov za jednotku času sa nazýva...

1. frekvencia 2. perióda 3. fáza 4. frekvencia cyklu

A14. Ako a prečo sa mení elektrický odpor kovov so zvyšujúcou sa teplotou?

1. Zvyšuje sa v dôsledku zvýšenia rýchlosti elektrónov.

2. Klesá v dôsledku zvýšenia rýchlosti elektrónov.

3. Zvyšuje sa v dôsledku zvýšenia amplitúdy oscilácií kladných iónov kryštálovej mriežky.

4. Znižuje sa v dôsledku zvýšenia amplitúdy oscilácií kladných iónov kryštálovej mriežky

V 1. Vytvorte súlad medzi fyzickýmiveličiny a vzorce, ktorými sa tieto veličiny určujú

HODNOTY		JEDNOTKY
	EMF indukcie v pohybujúcich sa vodičoch
	sila pôsobiaca na elektrický náboj pohybujúci sa v magnetickom poli
	magnetický tok

V 2. Častica s hmotnosťou m, ktorá nesie náboj q , sa pohybuje v rovnomernom magnetickom poli s indukciou B po obvode polomeru R s rýchlosťou v U. Čo sa stane s polomerom obežnej dráhy, dobou otáčania a kinetickou energiou častice s poklesom hmotnosti častice?

Pre každú pozíciu prvého stĺpca vyberte zodpovedajúcu pozíciu druhého stĺpca a zapíšte si vybrané čísla do tabuľky pod príslušné písmená

C1. Cievka s priemerom 4 cm je umiestnená v striedavom magnetickom poli,ktorých siločiary sú rovnobežné s osou cievky. Pri zmene indukcie poľa o 1 T na 6,28 s sa v cievke objavilo EMF 2 V. Koľko závitov má cievka.

Možnosť 13

C1. Elektrický obvod pozostáva z galvanického článku ε, sériovo zapojených žiarovky a tlmivky L. Popíšte javy, ktoré vznikajú pri otváraní kľúča.

1. Fenomén elektromagnetickej indukcie
vo všetkých prípadoch zmeny
magnetický tok cez obvod.
Indukčné EMF môže generovať najmä
zmena v samotnom okruhu pri zmene
prúdu v ňom, čo vedie k
vzhľad dodatočných prúdov. Toto	Ryža. 13.1.1. Fenomén samoindukcie
Tento jav sa nazýva samoindukcia
a dodatočne vznikajúce prúdy
nazývané extra prúdy alebo prúdy
samoindukcia.
2. Preskúmajte fenomén samoindukcie
v zásade môžu byť inštalované pri inštalácii
ktorého schéma je znázornená na obr.
13.12. Cievka L s Vysoké číslo vit-
kov, cez reostat r a spínač k
pripojený k zdroju EMF ε. pred-
Okrem toho dievča
vanometer G. Ak trans-
prepnite v bode A, prúd sa rozvetví,
navyše potečie prúd hodnoty i
cez cievku a prúd i1 cez galvaniku	Ryža. 13.1.2. samoindukcia

meter. Ak sa potom spínač otvorí, potom keď magnetický tok zmizne v cievke, dôjde k ďalšiemu otváraciemu prúdu I.

ψ = Li ,

	εsi = −				(Li) = -L

dL dt = dL di dtdi.

ε si = − L + dL di.

ε si = − L dt di .

10. Keď sa do obvodu znázorneného na obrázku 13.1.3 v obvode pripojí napájanie, prúd sa po určitú dobu zvýši z nuly na nominálnu hodnotu v dôsledku javu samoindukcie. Vznikajúce extraprúdy v súlade s Lenzovým pravidlom smerujú vždy opačne, t.j. zasahujú do príčiny, ktorá ich spôsobuje. Zabraňujú nárastu

nejaký čas.

ε + εsi = iR ,

Ldtdi +iR = e.

Ldi = (ε − iR) dt,
						(ε −iR )
a integrujte za predpokladu, že L je konštanta:
		L∫			= ∫ dt,
			ε −iR
		log(ε − iR)		T + konšt .

i(t) = R ε − cons te − RL t .

const = Rε.

i(t) =
			− eR .

16. Z rovnice predovšetkým vyplýva, že pri otvorení kľúča (obr. 13.1.1) bude prúd klesať exponenciálne. V prvých okamihoch po otvorení okruhu sa EMF indukcie a EMF samoindukcie sčítajú a spôsobia krátkodobý nárast sily prúdu, t.j. žiarovka krátkodobo zvýši svoj jas (obr. 13.1.4).

Ryža. 13.1.4. Závislosť sily prúdu v obvode s indukčnosťou od času

C2. Lyžiar s hmotnosťou m = 60 kg štartuje z pokoja z odrazového mostíka s výškou H = 40 m, v momente rozchodu je jeho rýchlosť vodorovná. V procese pohybu po odrazovom mostíku vykonala trecia sila prácu AT = 5,25 kJ. Určte rozsah letu lyžiara v horizontálnom smere, ak bod pristátia bol h = 45 m pod úrovňou oddelenia od odrazového mostíka. Odpor vzduchu sa ignoruje.

Ryža. 13.2 Lyžiar na skokanskom mostíku

1. Zákon zachovania energie pri pohybe lyžiara na odrazovom mostíku:

mgH=

A T;

v 0 =

2 gH

v 0 =

2. Kinematika vodorovného letu:

gτ 2

S = v0 τ = 75 m;

C3. Vo vertikálnom uzavretom qi-

lindre pod piestom hmotnosť m = 10 kg a

plocha s \u003d 20 cm2 je ideálna

ny monatomický plyn. Na začiatku

piest bol vo výške h = 20 cm

zo spodnej časti valca a po zahriatí

piest sa zdvihol do výšky H = 25 cm.

Koľko tepla sa odovzdalo plynu

počas kúrenia? Vonkajší tlak

p0 = 105 Pa.

1. Tlak plynu pri ohreve -

Ryža. 13.3. Ideálny plyn pod piest

mg + pS = pS;

p1 = p2 = 1,5 105 Pa;

P0S = p2S;

2. Práca vykonaná pri zahrievaní:

A = p1 V = p1 S(H - h) = 15 J;

3. Zo stavových rovníc ideálneho plynu:

= νRT;

T = pVi;

pV2 = vRT2;

T = pV2;

4. Zmena vnútornej energie plynu:

ν RT = 3 p(V − V )

22,5 J;

5. Množstvo tepla hlásené do plynu:

Q = A + U = 37,5 J;

C4. Elektrický obvod pozostáva zo zdroja s ε = 21 V s vnútorným odporom r = 1 ohm a dvoch rezistorov: R1 = 50 ohm a R2 = 30 ohm. Vlastný odpor voltmetra Rv = 320 ohmov, odpor ampérmetra RA = 5 ohmov. Určte hodnoty prístroja.

Odpor celého obvodu:

RΣ =

(R1 + R2) R3

R4;

R1 + R2 + R3

RΣ =

5 = 69 ohmov

Sila prúdu pretekajúceho cez am-

21 = 0,3 A;

Ja A =

RΣ + r

Údaje z voltmetra:

Ryža. 13.4. Elektrické schéma

(R1 + R2) R3

0,364 = 19,2 B;

A R1 + R2 + R3

C5. Častica s hmotnosťou m = 10 − 7 kg, nesúca náboj q = 10 − 5 C, sa pohybuje rovnomerne po kružnici s polomerom R = 2 cm v magnetickom poli s indukciou B = 2 T. Stred kruhu sa nachádza na hlavnej optickej šošovke vo vzdialenosti d = 15 cm od nej. Ohnisková vzdialenosť šošovky je F = 10 cm Ako rýchlo sa pohybuje obraz častíc v šošovke?

Rýchlosť a uhlová rýchlosť častice

QvB; v=

10− 5 2 2 10− 2

≈ 4

10− 7

10− 2

Zväčšenie objektívu:

jeden ; f=

30 cm; Γ = 2;

d - F

3. Pre obrázok zostane uhlová rýchlosť nezmenená a polomer kruhu sa zdvojnásobí, preto:

vx = co2R = 8 ms;

C6. Na dosku s koeficientom odrazu dopadajúceho svetla ρ dopadá kolmo každú sekundu N rovnakých fotónov a prevláda sila tlaku svetla F. Aká je vlnová dĺžka dopadajúceho svetla?

p = St ε f (1+ p); pS = NhcA (1+ p); pS = F; F = NhcA (1+ p); 2. Dĺžka dopadajúceho svetla:

A = Nhc (1 + p); F

Ryža. 14.1.1. Fenomén samoindukcie

Ryža. 14.1.2. samoindukcia

Možnosť 14

C1. Elektrický obvod pozostáva zo sériovo zapojeného galvanického článku ε, žiarovky a tlmivky L. Popíšte javy, ktoré sa vyskytujú pri zatvorenom kľúči.

1. Fenomén elektromagnetickej indukcie sa pozoruje vo všetkých prípadoch zmien magnetického toku cez obvod. Najmä indukčný EMF môže byť generovaný v samotnom obvode, keď sa v ňom mení aktuálna hodnota, čo vedie k vzniku ďalších prúdov. Tento jav sa nazýva samoindukcia a dodatočne vznikajúce prúdy sa nazývajú

sú poháňané extra prúdmi alebo samoindukčnými prúdmi.

2. Je možné študovať fenomén samoindukcie na inštalácii, ktorej schematický diagram je znázornený na obr. 14.1.2. Cievka L s veľkým počtom závitov je cez reostat r a spínač k pripojená k zdroju EMF ε. Okrem cievky je pripojený galvanometer G. Pri skratovaní spínača v bode A sa prúd rozvetví a cievkou potečie prúd i a galvanometrom prúd i1. Ak sa potom spínač otvorí, potom keď magnetické pole zmizne v cievke,

prúdu, dôjde k ďalšiemu otváraciemu prúdu I.

3. Podľa Lenzovho zákona extraprúd zabráni poklesu magnetického toku, t.j. bude smerovať k klesajúcemu prúdu, ale nadbytočný prúd bude prechádzať galvanometrom v opačnom smere ako pôvodný, čo povedie k vrhaniu strelky galvanometra v opačnom smere. Ak je cievka vybavená železným jadrom, potom sa veľkosť dodatočného prúdu zvyšuje. Namiesto galvanometra môžete v tomto prípade zapnúť žiarovku, ktorá je v skutočnosti nastavená v stave problému; keď dôjde k samoindukčnému prúdu, žiarovka bude jasne blikať.

4. Je známe, že magnetický tok spojený s cievkou je úmerný veľkosti prúdu, ktorý ňou preteká.

ψ = Li ,

súčiniteľ úmernosti L sa nazýva indukčnosť obvodu. Veľkosť indukčnosti je určená rovnicou:

L \u003d d i ψ , [ L] \u003d Wb A \u003d Hn (henry) .

5. Získame rovnicu pre EMF samoindukcie ε si pre cievku:

	εsi = −				(Li) = -L

6. Vo všeobecnom prípade môže indukčnosť spolu s geometriou cievky v médiu závisieť od intenzity prúdu, t.j. L \u003d f (i) , možno to vziať do úvahy pri rozlišovaní

dL dt = dL di dtdi.

7. EMF samoindukcie, berúc do úvahy posledný vzťah, bude reprezentovaná nasledujúcou rovnicou:

ε si = − L + dL di.

8. Ak indukčnosť nezávisí od veľkosti prúdu, rovnica sa zjednoduší

ε si = − L dt di .

9. EMF samoindukcie je teda úmerné rýchlosti zmeny veľkosti prúdu.

10. Keď sa do obvodu pripojí napájanie,

znázornenom na obrázku 14.1.3 v obvode sa prúd zvýši z nuly na nominálnu hodnotu počas určitého časového obdobia v dôsledku fenoménu samoindukcie. Vznikajúce extraprúdy v súlade s Lenzovým pravidlom smerujú vždy opačne, t.j. zasahujú do príčiny, ktorá ich spôsobuje. Zabraňujú zvýšeniu prúdu v obvode. V danom

prípade, keď je kľúč zatvorený, svetlo Ryža. 13.1.3. Vytváranie a rozbíjanie prúdov nerozhorí sa okamžite, ale jeho žhavenie sa časom zvýši.

11. Pri zapojení prepínača do polohy 1 extra prúdy zabránia zvýšeniu prúdu v obvode a v polohe 2 naopak extra prúdy spomalia pokles hlavného prúdu. Pre jednoduchosť analýzy predpokladáme, že odpor R zahrnutý v obvode charakterizuje odpor obvodu, vnútorný odpor zdroja a aktívny odpor cievky L. Ohmov zákon bude mať v tomto prípade tvar:

ε + εsi = iR ,

kde ε je EMF zdroja, ε si je EMF samoindukcie, i je okamžitá hodnota prúdu, ktorá je funkciou času. Dosaďte samoindukčnú EMF rovnicu do Ohmovho zákona:

Ldtdi +iR = e.

12. Premenné v diferenciálnej rovnici delíme:

	Ldi = (ε − iR) dt,
		(ε −iR )

a integrovať za predpokladu, že L je konštantné: L ∫ ε − di iR = ∫ dt ,

RLln(ε − iR) = t + konšt.

13. Je vidieť, že spoločné rozhodnutie Diferenciálnej rovnice môže byť reprezentovaný ako:

i(t) = R ε − cons te − RL t .

14. Určme integračnú konštantu z počiatočných podmienok. Pri t = 0

v momentu napájania sa prúd v obvode rovná nule i(t) = 0. Dosadením nulovej hodnoty prúdu dostaneme:

const = Rε.

15. Riešenie rovnice i(t) bude mať konečný tvar:

i(t) =
			− eR .

16. Z rovnice predovšetkým vyplýva, že pri zatvorenom kľúči (obr. 13.1.1) sa sila prúdu exponenciálne zvýši.

C2. Po dopade v bode A sa box posúva po naklonenej rovine počiatočnou rýchlosťou v0 = 5 m/s. V bode B sa box zdvihne z naklonenej roviny. V akej vzdialenosti S od naklonenej roviny dopadne krabica? Koeficient trenia skrine na rovine μ = 0,2. Dĺžka naklonenej roviny AB \u003d L \u003d 0,5 m, uhol sklonu roviny α \u003d 300. Ignorujte odpor vzduchu.

1. Pri pohybe z počiatočnej polohy pôvodne hlásené políčko

Ryža. 14.2. letový box kinetická energia sa premieňa na prácu proti sile

trenie, kinetická energia v bode B a zvýšenie potenciálnej energie krabice:

mv 0 2	Mv B 2	+ μ mgLcosα + mgLcosα; v02 = vB2 + 2gLcosε (u + 1);
	v B =	v0 2 − 2gLcosα (μ + 1) = 25 − 2 10 0,5 0,87 1,2 4

2. Z bodu B sa box bude pohybovať po parabolickej trajektórii:

	x(t) = vB cosat;		y(t) = h + vB sin α t -
	y(t) = 0; h = Lcosa;
gτ 2	− vB sin ατ − Lcosα = 0; 5τ			− 2τ − 0,435 = 0;			− 0,4τ − 0,087
	τ = 0,2 +	0,04 + 0,087 ≈ 0,57 c;

3. Vzdialenosť od naklonenej roviny k bodu pádu: x(τ) = vB cosατ ≈ 4 0,87 0,57 ≈ 1,98 m;

C3. Ideálny monoatomický plyn v množstve ν = 2 mol sa najskôr 2-násobným znížením tlaku ochladil a potom zohrial na počiatočnú teplotu T1 = 360 K. Koľko tepla prijal plyn v sekcii 2 − 3?

1. Teplota plynu v stave 2:

= νRT;

T2=

p1V = vRT;

2 = 180 K;

2. Zmena vnútornej energie plynu

v časti 2 → 3:

→3

vR(T - T);

Obr.14.3. Zmena skupenstva plynu

U2 → 3 = 1,5

2 8,31 180 ≈ 4487 J;

3. Body 2 a 3 ležia na tej istej izobare, preto:

pV = vRT;

vRT2

= vRT3;

pV3 = vRT3;

4. Plynová prevádzka v časti 2 → 3:

A2 → 3 = p(V3 − V2 ) = ν R(T3 − T2 ) ≈ 2992 J; 5. Teplo prijaté plynom:

Q = U2 → 3 + A2 → 3 ≈ 7478J;

C4. Elektrický obvod pozostáva zo zdroja EMF s ε = 21 V s vnútorným odporom r = 1 Ohm, rezistorov R1 = 50 Ohm, R2 = 30 Ohm, voltmetra s vlastným odporom RV = 320 Ohm a ampérmetra s odporom RA = 5 Ohm. Určte hodnoty prístroja.

1. Odolnosť voči zaťaženiu:

RV,A = RV + RA = 325 Ohm; R1,2 = R1 + R2 = 80 ohmov; V ≈ 20,4 B;

C5. Častica s hmotnosťou m = 10 − 7 kg a nábojom q = 10 − 5 C sa pohybuje konštantnou rýchlosťou v = 6 m/s po kružnici v magnetickom poli s indukciou B = 1,5 T. Stred kružnice sa nachádza na hlavnej optickej osi zbiehajúcej šošovky a rovina kružnice je kolmá na hlavnú optickú os a je od nej vo vzdialenosti d = 15 cm. Ohnisková vzdialenosť šošovky je F = 10 cm Po kružnici s akým polomerom sa pohybuje obraz častíc v šošovke?

1. Polomer pohybu častíc:

QvB; R=

2. Zväčšenie objektívu:

; f=

30 cm; Γ = 2;

d - F

3. Polomer obrázka:

R* = 2R=

2 mv =

2 10− 7 6

≈ 0,08 m;

10− 5 1,5

C6. Na dosku s plochou S = 4 cm2, ktorá odráža 70 % a absorbuje 30 % dopadajúceho svetla, dopadá kolmo svetlo s vlnovou dĺžkou λ = 600 nm. Výkon svetelného toku N = 120 W. Aký tlak vyvíja svetlo na tanier?

1. Mierny tlak na platňu:						120 (1+ 0,7)
		(1 + p) =			+ ρ) =				≈ 1,7 10	−3
							−4

Príklad . Častica s hmotnosťou m nesúca náboj q letí do rovnomerného magnetického poľa kolmého na čiary vektora V(obr. 10). Určte polomer kruhu, periódu a kruhovú frekvenciu nabitej častice.

Riešenie . Magnetická zložka Lorentzovej sily ohne trajektóriu častice, ale nevynesie ju z roviny kolmej na pole. Absolútna hodnota rýchlosti sa nemení, sila zostáva konštantná, takže častica sa pohybuje po kružnici. Prirovnanie magnetickej zložky Lorentzovej sily k odstredivej sile

získame pre polomer častice rovnosť

Obdobie obehu častíc

. (3.3.3)

Kruhová frekvencia ω je otáčka častice, to znamená počet otáčok za 2π sekundy,

(3.3.3 ΄).

Odpoveď : R = mv/(qB); co = qB/m; pre konkrétny typ častíc závisí perióda a frekvencia iba od indukcie magnetického poľa.

Zvážte pohyb častice pohybujúcej sa pod uhlom< 90° к направлению линий вектора V(obr. 11). Určme stúpanie skrutkovice h. Rýchlosť v má dve zložky, z ktorých jedna v çç = v cosβ je ​​rovnobežná V, druhá v ^ = v sin β je kolmá na čiary magnetickej indukcie V.

Keď sa častica pohybuje pozdĺž čiar V magnetická zložka sily je rovná nule, takže častica sa pohybuje rovnomerne pozdĺž poľa rýchlosťou

vçç = v cosβ.

Rozteč špirály

h = v çç T = v T cosβ.

Dosadením výrazu za T zo vzorca (1.3.3) dostaneme:

(3.3.4)

Na vodičový prvok s prúdovým Id l Ampérová sila pôsobí v magnetickom poli.

alebo v skalárnej forme

dF = I dl B sinα, (3.3.5)

kde α je uhol medzi vodivým prvkom a magnetickou indukciou.

Pre vodič konečnej dĺžky je potrebné vziať integrál:

F= ja ∫ . (3.3.6)

Smer Ampérovej sily, ako aj Lorentzovej sily (pozri vyššie), je určený pravidlom ľavej ruky. Ale berúc do úvahy skutočnosť, že štyri prsty sú tu nasmerované pozdĺž prúdu.

Príklad . Vodič v tvare polkruhu s polomerom R = 5 cm (obr. 12) je umiestnený v rovnomernom magnetickom poli, ktorého siločiary smerujú od nás (znázornené krížikmi). Nájdite silu pôsobiacu na vodič, ak je sila prúdu pretekajúceho vodičom I \u003d 2 A a indukcia magnetického poľa B \u003d 1 μT.

Riešenie . Použime vzorec (3.3.6), berúc do úvahy, že pod integrálom je vektorový súčin, a teda v konečnom dôsledku vektorová veličina. Súčet vektorov je vhodné nájsť premietnutím vektorov - členov na súradnicovú os a sčítaním ich priemetov. Preto pri riešení problému v skalárnej forme môže byť integrál reprezentovaný ako súčet integrálov:

F = ∫ dF i, F = ∫ dF x + ∫ dF y.

Podľa pravidla ľavej ruky nájdeme vektory sily d F pôsobiace na každý prvok vodiča (obr. 12).

Prvý integrál na pravej strane sa rovná nule, pretože súčet priemetov d F sa rovná nule, ako vyplýva z obrázku: v dôsledku symetrie obrazu každá kladná projekcia zodpovedá zápornej projekcii rovnakej veľkosti. Potom sa požadovaná sila rovná iba druhému integrálu

F = ∫ dF y = ∫ dF cosβ,

kde β je uhol medzi vektormi d F a os ОΥ a dĺžkový prvok vodiča môže byť reprezentovaný ako dl = R cos β. Keďže uhol sa meria od osi ОΥ doľava a doprava, integračné limity budú hodnoty - 90 0 a 90 0 . Dosadením dl do dF a riešením druhého integrálu dostaneme

F=

Numerický výpočet dáva: F = 2 2 A 10 -6 T 0,05 m = 2 10 -7 N.

odpoveď: F = 210-7 N.

Ampérov zákon vyjadruje silu, s ktorou sú dva nekonečne dlhé navzájom rovnobežné vodič s prúdmi , ktoré sa nachádzajú vo vzdialenosti b od seba:

(3.3.7)

Dá sa ukázať, že vodiče s prúdmi tečúcimi v jednom smere sú priťahované a odpudzované v prípade antiparalelných prúdov.

na ráme ( obvod) sily pôsobia s prúdom v magnetickom poli. Ktorí sa ju snažia tak obrátiť. Aby sa vytvoril magnetický moment R m rám sa zhodoval so smerom magnetickej indukcie. Zároveň aj krútiaci moment M, pôsobiace na oblasť obvodu S prúdom I, sa rovná

M = IB sinα, (3.3.8)

kde α je uhol medzi magnetickou indukciou a normálou k rámu. Vo vektorovej forme

M = [ P m , B].

Poloha, v ktorej je uhol α = 0 0 . volal stabilná rovnováha a polohu s α = 180 0 - nestabilná rovnováha.

Elementárna práca magnetického poľa pri otočení rámu o uhol α

, metodik UMC Zel UO

Na zodpovedanie otázok KIM USE na túto tému je potrebné zopakovať pojmy:

Interakcia pólov magnetov,

Interakcia prúdov,

Vektor magnetickej indukcie, vlastnosti siločiar magnetického poľa,

Aplikácia gimletovho pravidla na určenie smeru magnetickej indukcie poľa jednosmerného a kruhového prúdu,

ampérový výkon,

Lorentzova sila,

Pravidlo ľavej ruky na určenie smeru Ampérovej sily, Lorentzovej sily,

Pohyb nabitých častíc v magnetickom poli.

V materiáloch KIM USE sa často vyskytujú testovacie úlohy na určenie smeru Ampérovej sily a Lorentzovej sily a v niektorých prípadoch je smer vektora magnetickej indukcie daný implicitne (zobrazené sú póly magnetu). Populárna je séria úloh, v ktorých je rám s prúdom v magnetickom poli a je potrebné určiť, ako pôsobí ampérová sila na každú stranu rámu, v dôsledku čoho sa rám otáča, posúva, naťahuje, zmenšuje ( musíte vybrať správnu odpoveď). Tradičná je séria úloh na analýzu vzorcov na kvalitatívnej úrovni, v ktorých je potrebné vyvodiť záver o povahe zmeny jednej fyzikálnej veličiny v závislosti od viacnásobnej zmeny v iných.

Úloha sa nachádza pod číslom A15.

1. K magnetickej ihle ( severný pól stmavený, pozri obrázok), ktorý sa môže otáčať okolo zvislej osi kolmej na rovinu výkresu, priniesol permanentný tyčový magnet. Zatiaľ čo šípka

2. Dĺžka priameho vodiča L s prúdom ja umiestnené v rovnomernom magnetickom poli kolmom na indukčné čiary V . Ako sa zmení ampérová sila pôsobiaca na vodič, ak sa jeho dĺžka zdvojnásobí a prúd vo vodiči sa zníži 4-krát?

3. Protón p, letiaci do medzery medzi pólmi elektromagnetu, má rýchlosť kolmú na vektor indukcie magnetického poľa smerovaný vertikálne (pozri obrázok). Kde naň pôsobí Lorentzova sila?

4. Dĺžka priameho vodiča L s prúdom ja umiestnené v rovnomernom magnetickom poli, smer indukčných čiar V ktorý je kolmý na smer prúdu. Ak sa sila prúdu zníži 2-krát a indukcia magnetického poľa sa zvýši 4-krát, potom sila Ampéra pôsobiaca na vodič

	sa zvýši 2-krát
	sa zníži 4-krát
	sa zníži 2-krát
	nezmení sa

5. Častica so záporným nábojom q vletela do medzery medzi pólmi elektromagnetu s rýchlosťou smerujúcou horizontálne a kolmo na vektor indukcie magnetického poľa (pozri obrázok). Kde naň pôsobí Lorentzova sila?

6. Na obrázku je znázornený valcový vodič, ktorým preteká elektriny. Smer prúdu je označený šípkou. Ako je vektor magnetickej indukcie nasmerovaný v bode C?

7. Na obrázku je znázornená cievka drôtu, cez ktorú preteká elektrický prúd v smere označenom šípkou. Cievka je umiestnená vo vertikálnej rovine. Do stredu cievky je smerovaný vektor indukcie prúdu magnetického poľa

8. V schéme na obrázku sú všetky vodiče tenké, ležia v rovnakej rovine, navzájom rovnobežné, vzdialenosti medzi susednými vodičmi sú rovnaké, I je sila prúdu. Ampérová sila pôsobiaca na vodič č. 3 v tomto prípade:

9. Uhol medzi vodičom s prúdom a smerom vektora magnetickej indukcie magnetického poľa sa zväčšuje z 30° na 90°. Ampérová sila je:

1) sa zvýši 2-krát

2) zníži sa 2-krát

3) sa nemení

4) klesá na 0

10. Lorentzova sila pôsobiaca na elektrón pohybujúci sa v magnetickom poli rýchlosťou 107 m / s pozdĺž kruhu v rovnomernom magnetickom poli B \u003d 0,5 T sa rovná:

4)8 10-11 N

1. (B1).Hmotnosť častíc m, ktorá je spoplatnená q V po obvode polomeru R s rýchlosťou u. Čo sa stane s polomerom obežnej dráhy, periódou otáčania a kinetickou energiou častice so zvýšením rýchlosti pohybu?

k stolu

fyzikálnych veličín	ich zmeny
	polomer obežnej dráhy		vzrastie
	obehové obdobie		znížiť
	Kinetická energia		nezmení sa

(Odpoveď 131)

2 V 1). hmotnosť častíc m, ktorá je spoplatnená q, sa pohybuje v rovnomernom magnetickom poli s indukciou V po obvode polomeru R s rýchlosťou u. Čo sa stane s polomerom obežnej dráhy, dobou otáčania a kinetickou energiou častice so zvýšením indukcie magnetického poľa?

Pre každú pozíciu v prvom stĺpci vyberte zodpovedajúcu pozíciu v druhom a zapíšte si ju k stolu vybrané čísla pod príslušnými písmenami.

fyzikálnych veličín	ich zmeny
	polomer obežnej dráhy		vzrastie
	obehové obdobie		znížiť
	Kinetická energia		nezmení sa

(Odpoveď 223)

3. (B4). Dĺžka priameho vodiča l\u003d 0,1 m, cez ktorý preteká prúd, je v rovnomernom magnetickom poli s indukciou B \u003d 0,4 T a je umiestnený pod uhlom 90 ° k vektoru. Aká je sila prúdu, ak sila pôsobiaca na vodič z magnetického poľa je 0,2 N?