ЕГЭ 2018. Тренажёр: Физика

Магнитное поле и электромагнитная индукция

Задачи для самостоятельного решения

1. По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг другу, текут одинаковые токи  (см. рис.), направление которых указано стрелками. Как направлен (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вектор индукции создаваемого ими магнитного поля в точке D? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: ___________ .

2. Два параллельных длинных проводника с токами  расположены перпендикулярно плоскости чертежа (см. рис.). Как направлен (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вектор индукции магнитного поля, создаваемого этими проводниками в точке А? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: ____________________ .

3. Электрическая цепь, состоящая из четырех прямолинейных горизонтальных проводников (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого  направлен на нас перпендикулярно плоскости рисунка. Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 2-1? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: ___________________ .

4. По трем тонким параллельным проводникам текут одинаковые токи. Как направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) сила Ампера, действующая на проводник № 1 со стороны двух других (см. рис.)? Расстояния между соседними проводниками одинаковы. Ответ запишите словом (словами).

Ответ: _____________________ .

5. В некоторый момент времени скорость  электрона , движущегося в магнитном поле, направлена вдоль оси х (см. рис.). Как направлен (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вектор магнитной индукции если в этот момент сила Лоренца, действующая на электрон, направлена вдоль оси ? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: ____________________ .

6. В некоторый момент времени скорость  электрона , движущегося в магнитном поле, направлена вдоль оси (см. рис.). Как направлен (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вектор магнитной индукции , если в этот момент сила Лоренца, действующая на электрон, направлена вдоль оси? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: ___________________ .

7. Чему равна сила Ампера, действующая на стальной прямой проводник q/током длиной 10 см и площадью поперечного сечения , если напряжение/на нем 3,6 В, а модуль вектора магнитной индукций 0,4 Тл? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 

Ответ: ______________________ Н.

8. В однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл находится прямолинейный проводник, расположенный в горизонтальной плоскости перпендикулярно линиям индукции поля. Какой ток следует пропустить по проводнику, чтобы сила Ампера уравновесила силу тяжести? Масса единицы длины проводника 0,01 кг/м.

Ответ: __________________ А.

9. Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом

. Сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля, равна  Какова кинетическая энергия движущейся частицы?

Ответ: ________________ эВ.

10. Две частицы, имеющие отношение масс , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов . Определите отношение зарядов  этих частиц, если отношение их скоростей 

Ответ: ___________________ .

11. Заряженная частица массой , несущая положительный заряд , движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля  по окружности радиусом  Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. 

Ответ 

12. В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор  перпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор  той же частицы параллелен напряженности электрического поля (рис. 2). Влиянием силы тяжести пренебречь.

Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

13. Плоская рамка помещена в однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны ее плоскости. Магнитный поток через рамку равен 0,01 Вб. Чему будет равен магнитный поток через рамку, если площадь рамки и индукцию магнитного поля увеличить в 2 раза?

Ответ: _____________________ Вб.

14. На рисунке приведен график зависимости магнитного потока через плоскость проволочного витка от времени. Определите модуль ЭДС индукции в витке в промежутке времени 5-6 с.

Ответ: ___________________ В.

15. В опыте по наблюдению электромагнитной индукции квадратная рамка из одного витка тонкого провода находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция магнитного поля равномерно возрастает от 0 до максимального значения  за время Т. При этом в рамке возбуждается ЭДС индукции, равная 4 мВ. Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке, если Т уменьшить в 2 раза, а  в 2 раза увеличить.

Ответ:___________________ мВ.

16. На рисунке показаны два способа вращения квадратной проволочной рамки в однородном магнитном поле, линии индукции которого направлены из плоскости чертежа к нам. Вращение происходит вокруг оси MN, лежащей в плоскости рисунка. В первом случае максимальная величина ЭДС индукции, возникающей в рамке равна 6 мВ. Определите максимальную величину ЭДС индукции, возникающей в рамке во втором случае, если частота вращения рамки в обоих случаях одинакова.

Ответ: ____________________ мВ.

17. По П-образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящая перемычка (см. рис.). На графике приведена зависимость ЭДС индукции, возникающей в перемычке при ее движении в магнитном поле. Пренебрегая сопротивлением проводника, выберите два верных утверждения о результатах этого опыта. Известно, что модуль индукции магнитного поля равен В = 0,5 Тл, длина проводника 

1) Проводник сначала двигался равномерно, а затем покоился.

2) Через 2 с скорость проводника была равна 8 м/с.

3) В момент времени 4 с сила Ампера на проводник не действовала.

4) В промежуток времени от 2 с до 6 с сила тока в проводнике не изменялась.

5) Через 6 с проводник остановился.

Ответ:

18. Индуктивность катушки в колебательном контуре, изображенном на рисунке, равна . Какой должна быть индуктивность  катушки в контуре, чтобы при переводе ключа К из положения 1 в положение 2 период собственных электромагнитных колебаний в контуре увеличился в 3 раза?

Ответ: ___________________ мГн.

19. В идеальном колебательном контуре происходят колебания с периодом Т. Максимальная энергия магнитного поля катушки равна Е. Индуктивность катушки контура —.

Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими процесс колебаний, и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

20. Конденсатор колебательного контура длительное время подключен к источнику постоянного напряжения (см. рис.). В момент времени  переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Приведенные ниже графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре после этого (Т — период электромагнитных колебаний в контуре). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 

21. Чему равна энергия магнитного поля катушки, в которой при силе тока 10 А возникает магнитный поток 1 Вб?

Ответ: ___________________ Дж.

22. Электрический колебательный контур радиоприемника содержит конденсатор и катушку индуктивности. Как изменятся частота колебаний силы тока в контуре и период колебаний энергии конденсатора, если уменьшить расстояние между пластинами конденсатора? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

23. Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор  (см. рис.). В момент  ключ К замыкают.

Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени, представлены в таблице. Выберите два верных утверждения о процессах, происходящих в цепи. Сопротивлением катушки пренебречь.

1) Напряжение на резисторе в момент времени  равно 18 В.

2) Модуль ЭДС самоиндукции катушки в момент времени  равен 18 В.

3) ЭДС источника тока равен 20 В.

4) Напряжение на катушке максимально в момент времени 

5) Энергия катушки минимальна в момент времени 

Ответ:

24. На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведенному графику. Выберите два верных утверждения о процессах, происходящих в катушках.

1) Индукция магнитного поля в сердечнике в интервале времени от . до  равна нулю.

2) Амперметр показывает наличие тока только в промежуток времени от  до 

3) Показания амперметра минимальны в промежуток времени от  до 

4) Показания амперметра максимальны в промежуток времени от  до 

5) Энергия магнитного поля в правой катушке максимальна в промежуток времени от  до 

Ответ:

25. Установите соответствие между физическими величинами и их единицами измерения в системе СИ.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

26. Установите соответствие между физическими величинами и их единицами измерения в СИ.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

27. По П-образному проводнику acdb постоянного сечения скользит со скоростью  медная перемычка ab длиной  из того же материала и такого же сечения (см. рис.). Проводники, образующие контур, помещены в постоянное однородное магнитное поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости проводников и равен по модулю В. Определить разность потенциалов  между точками  в тот момент, когда ас = 2 ab.

28. Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите заряд конденсатора в момент времени 

29. Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединенных, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка.) Какая из лампочек загорится, если отодвигать от витка северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.