Сила Ампера. Сила Лоренца. Примеры решения задач по физике. 10-11 класс


Содержание:
  • Похожие документы:
  • Учебнику «Физика -10» для классов с углубленным изучением физики авторы: О. Ф. Кабардин; В. А. Орлов; Э. Е. Эвенчик
  • Т. С. Коренкова Протокол заседания ЦК (1)
  • Пояснительная записка к контрольной работе №1 по теме: «Механическое движение»
  • 050146 Преподавание в начальных классах
  • Рабочая учебная программа физика 9 класс Программу составил : Валеев Зуфар Анварович
  • 2017 Personality 01: Introduction


  • ДВИЖЕНИЕ ПРОВОДНИКА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

    Если в постоянном магнитном поле движется проводник, то в проводнике происходит разделение зарядов, вызванное силой Лоренца. Заряды накапливаются на противоположных концах проводника. Эти заряды создают внутри проводника кулоновское поле. Перемещение зарядов будет происходить до тех пор, пока сила, действующая на заряд в кулоновском поле, не уравновесит силу Лоренца.


    Например, самолёт летит в магнитном поле Земли. Под действием силы Лоренца на крыльях самолёта накапливаются заряды противоположных знаков.

    FЭЛ = FЛ,

    - напряжение на концах проводника.

    То есть:

    где - ЭДС, возникающая на концах проводника (напряжение), V- скорость движения проводника,

    L- длина проводника, - угол между вектором индукции В и скоростью проводника.

    Пусть стержень длиной L скользит по горизонтальным рельсам в магнитном поле В со скоростью V.

    Пусть рельсы замкнуты с одного конца, а с другой стороны их замыкает стержень.

    Пусть за время стержень проходит путь d.

    Тогда по закону электромагнитной индукции в контуре возникает ток:

    где

    Тогда

    В общем случае: , где - угол между векторами V и В.

    Несмотря на то, что природа возникновения - различна, формула в обоих случаях для нахождения одинаковая.

    В случае незамкнутого контура (самолет) ток не возникает, а если контур замкнут, то возникает индукционный ток.

    В этом случае на проводник действует сила Ампера:

    где - угол между направлением силы тока и вектором индукции В.

    Пусть стержень длиной L вращается в магнитном поле В вокруг одного из своих концов с угловой скоростью .

    Тогда Учтем, что Итого:

    ТЕСТ 1.

    1. Проводник длиной 1 м движется со скоростью 5 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Определите величину индук­ции магнитного поля (в мТл), если на концах проводника возникает разность потенциалов 0,02 В.

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

    2. В магнитном поле с индукцией 0,5 Тл перемещается проводник длиной 0,8 м под углом 300 к линиям магнитной индукции. ЭДС индукции, которая возбуждается в проводнике, равна 1 В. Скорость перемещения проводника в магнитном поле равна:

    1) 1 м/с. 2) 3 м/с. 3) 5 м/с. 4) 7 м/с.

    3. В каком направлении движется проводник в магнитном поле, если возникший в нем индукционный ток имеет направление, указанное на рисунке?

    1) I. 2) II. 3) III. 4) IV. 5) V.

    4. С какой угловой скоростью надо вращать прямой проводник вокруг оси, проходящей через его конец, в плоскости, перпендикулярной линиям однородного магнитного поля с индукцией 0,2 Тл, чтобы в проводнике возникла ЭДС индукции 0,3 В? Длина проводника 20 см.

    1) 10. 2) 45. 3) 75. 4) 100.

    5. По горизонтальным рельсам, расположенным в вертикальном магнитном поле с индукцией 10-2 Тл, скользит проводник с сопротивлением 2 Ом и длиной 1 м с постоянной скоростью 10 м/с. Сопротивлением рельсов можно пренебречь. Количество теплоты, которое выделится в резисторе за 4 с, равно:

    1) 0,08 Дж. 2) 0,06 Дж. 3) 0,04 Дж. 4) 0,02 Дж.

    6. Электромагнитный ускоритель представляет собой два провода, расположенные в горизонтальной плоскости на расстоянии 20 см друг от друга, по которым может скользить без трения металлическая перемычка AC массы 2 кг. Магнитное поле с индукцией B=1 Тл перпендикулярно плоскости движения перемычки. Какой ток I следует пропустить по перемычке, чтобы она, пройдя путь 2 м, приобрела скорость 10 м/с?

    1) 10 А. 2) 50 А. 3) 100 А. 4) 250 А.


    7. Прямолинейный проводник длиной 10 см перемещают в однородном магнитном поле с индукцией

    0,1 Тл. Проводник, вектор его скорости и вектор индукции поля взаимно перпендикулярны. С каким ускорением нужно перемещать проводник, чтобы разность потенциалов на его концах U возрастала, как показано на рисунке:

    1) 10 м/с2. 2) 15 м/с2. 3) 20 м/с2. 4) 25 м/с2.

    ТЕСТ 2.

    1. Самолет летит горизонтально со скоростью 900 км/ч. Найдите раз­ность потенциалов (в мВ), возникающую между концами его крыльев, если вер­тикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 50 мкТл, а размах крыльев 12 м.

    1) 45. 2) 75. 3) 100. 4) 150.

    2. Проводник длиной 2 м движется со скоростью 10 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, оставаясь перпендикулярным линиям поля. Вектор скорости перпендикулярен к проводнику и образует с линиями индукции угол 300. Найдите ЭДС, индуцируемую в проводнике.

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

    3. На рисунке представлено расположение движущегося в магнитном поле проводника с индукционным током. В каком направлении движется проводник?

    1) I. 2) II. 3) III. 4) IV.

    4. В однородном магнитном поле с индукцией, равной 0,05 Тл, вращается стержень длиной 1 м с постоянной угловой скоростью 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стерж­ня параллельно линиям индукции магнитного поля перпендику­лярно к стержню. Определить разность потенциалов, возни­кающую на концах стержня.

    1) 0,1. 2) 0,5. 3) 1. 4) 10.

    5. Поезд со скоростью 72 км/ч приближается к гальванометру, присоединенному к железнодорожным рельсам. Вертикальная составляющая магнитного поля Земли 5•10-5 Тл. Сопротивление гальванометра

    100 Ом. Расстояние между рельсами 1,2 м. Какой ток покажет гальванометр?

    1) 0,12 А. 2) 0,012 А. 3) 0,024 А. 4) 12 мкА.

    6. По горизонтальным рельсам, расположенным в вертикальном магнитном поле с модулем вектора магнитной индукции B, скользит проводник длиной l. Концы рельсов замкнуты на резистор сопротивлением R. Скорость движения проводника постоянна и равна v. Количество теплоты, которое выделится на резисторе за время t, равно:

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

    7. Прямолинейный проводник длиной 0,5 м перемещают в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл. Вектор индукции магнитного поля, сам проводник и его скорость взаимно перпендикулярны. ЭДС индукции на концах проводника возрастает так, как это показано на рисунке. Ускорение, с которым движется проводник, равно:

    1) 4 м/с2. 2) 6 м/с2. 3) 8 м/с2. 4) 10 м/с2.

    ← предыдущая...7810111213следующая →

    Смотреть полностью



    Похожие документы:

    1. Учебнику «Физика -10» для классов с углубленным изучением физики авторы: О. Ф. Кабардин; В. А. Орлов; Э. Е. Эвенчик

      Учебник

      ... /с2 в однородноммагнитномполе с индукцией 3 Тл перпендикулярно линияммагнитнойиндукции. Определитедлинупроводника. 3. Протон влетает со скоростью 1000м/с в однородноемагнитноеполеподуглом 300 к направлению линийиндукции. Определите радиус ...

    2. Т. С. Коренкова Протокол заседания ЦК (1)

      Методическая разработка

      ... проводникдлиной 0,1 м, по которому течет электрический токсилой 3 А, находится в однородноммагнитномполеиндукцией 4 Тл и расположенподуглом 60° к вектору магнитнойиндукции. Чему равна сила, действующаянапроводниксосторонымагнитногополя ...

    3. Пояснительная записка к контрольной работе №1 по теме: «Механическое движение»

      Пояснительная записка

      ... сила, действующаясостороныоднородногомагнитногополя с индукцией 0,1 Тлна прямолинейный проводникдлиной 4м, причем проводникрасположенподуглом 300 к полю, была равна 1Н, по проводнику следует пропустить ток ...

    4. 050146 Преподавание в начальных классах

      Документ

      ... линияммагнитнойиндукции. Величина магнитнойиндукциимагнитногополя 6 Тл. Определитьсилу, действующуюна пылинку состоронымагнитногополя. А.) 0; Б.) 6 кН; В.) 120 Н; Г.) 60 Н. 11. По горизонтально расположенномупроводникудлиной ...

    5. Рабочая учебная программа физика 9 класс Программу составил : Валеев Зуфар Анварович

      Рабочая учебная программа

      ... сила, действующаясостороныоднородногомагнитногополя с индукцией 0,1 Тлна прямолинейный проводникдлиной 4м, причем проводникрасположенподуглом 300 к полю, была равна 1Н, по проводнику следует пропустить ток ...

    Другие похожие документы..

    Источник: https://gigabaza.ru/doc/197824-p9.html

    2017 Personality 01: Introduction


    Опубликовано: 18.02.2018 | Автор: Елизар

    Рейтинг статьи: 5

    Похожие статьи


    Всего 10 комментариев.


    13.02.2018 Кларисса:
    Сила тока 12 А. Провод образует прямой угол с направлением вектора магнитной индукции поля.

    23.02.2018 Руфина:
    Вы находитесь на странице вопроса "Какая сила действует со стороны однородного магнитного поля индукцией 30 мТл на находящийся в поле прямолинейный провод длиной 50 см, по которому идёт", категории "физика".

    02.04.2018 axfisimo:
    Сила Ампера. F=IBLsina=12Ах0.03Тлх0.5м=0.18Н.

    04.04.2018 Муза:
    1)Какая сила действует со стороны однородного магниного поля индукцией 30 мТл на находящийся в поле прямолинейный провод длиной 50 см, по которому идет ток? Сила тока 12 А.

    31.03.2018 Ратмир:
    Если силовые линии поля перпендикулярны прямолинейному проводнику с током, то силу Ампера, действующую на проводник, можно рассчитать по формуле: F = ВLI, где I – индукция магнитного поля, L - длина проводника, I – сила тока в проводнике.

    07.03.2018 Аристарх:
    Сила тока 12 А. Провод образует прямой угол с направлением вектора магнитной индукции поля.  С какмим ускорением движиться тело массой 1,5 т, если на него действует сила 3 кН.