Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Прямолинейный проводник длиной L с током I помещен в однородное магнитное поле так, что направление вектора магнитной индукции B перпендикулярно проводнику. Если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля увеличить в 4 раза, то действующая на проводник сила Ампера
1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 4 раза
3) не изменится
4) уменьшится в 2 раза
2
Протон p, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость перпендикулярно вектору индукции B магнитного поля, направленному вертикально. Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?
1) от наблюдателя
2) к наблюдателю
3) горизонтально вправо
4) вертикально вниз
3
Прямолинейный проводник длиной L с током I помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции B. Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 2 раза, а силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?
1) не изменится
2) уменьшится в 4 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 2 раза
4
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 В направлен горизонтально вправо (см. рис., вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1−2?
1) горизонтально влево
2) горизонтально вправо
3) перпендикулярно плоскости рисунка вниз
4) перпендикулярно плоскости рисунка вверх
5
Протон p влетает по горизонтали со скоростью υ в вертикальное магнитное поле индукцией B между полюсами электромагнита (см. рис.). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?
1) вертикально вниз
2) вертикально вверх
3) горизонтально к нам
4) горизонтально от нас
Пройти тестирование по этим заданиям
Сила Ампера, сила
Лоренца
1.
Прямолинейный
проводник длиной 0,2 м находится в однородном магнитном поле с
индукцией 4 Тл и расположен под углом к
вектору индукции. Чему равен модуль силы, действующей на проводник со
стороны магнитного поля при силе тока в нем 2 А?
1) 0,2 Н
2) 0,8 Н
3) 3,2 Н
4) 20 Н
2.
Прямолинейный
проводник длиной L с током I помещен в
однородное магнитное поле так, что направление вектора магнитной индукции B перпендикулярно
проводнику. Если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного
поля увеличить в 4 раза, то действующая на проводник сила Ампера
1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 4 раза
3) не изменится
4) уменьшится в 2 раза
3.
Протон p,
влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость , перпендикулярно
вектору индукции B магнитного поля, направленному
вертикально.Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?
1) от наблюдателя
2) к наблюдателю
3) горизонтально вправо
4) вертикально вниз
4.
Прямолинейный
проводник длиной L с током I помещен в
однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции B.
Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину
увеличить в 2 раза, а силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?
1)
не изменится
2)
уменьшится в 4 раза
3)
увеличится в 2 раза
4)
уменьшится в 2 раз
5.
. 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 В направлен горизонтально
вправо (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем
сила Ампера, действующая на проводник 1—2?
1) горизонтально влево
2) горизонтально вправо
3) перпендикулярно плоскости рисунка вниз
4) перпендикулярно плоскости рисунка вверх
6.
Протон р влетает по
горизонтали со скоростью у в вертикальное магнитное поле индукцией В между
полюсами электромагнита (см. рисунок). Куда направлена действующая
на протон сила Лоренца Р.
1) вертикально вниз
2) вертикально вверх
3) горизонтально к нам
4) горизонтально от нас
7.
Прямолинейный
проводник длиной 0,5 м, по которому течет ток 6 А, находится
в однородном магнитном поле. Модуль вектора магнитной индукции
0,2 Тл, проводник расположен под углом к
вектору В. Сила, действующая на проводник со стороны магнитного
поля, равна
1) 0,075 Н
2) 0,3 Н
3) 0,6 Н
4) 120 Н
8.
Какое
явление наблюдалось в опыте Эрстеда?
1) взаимодействие двух параллельных проводников с током
2) взаимодействие двух магнитных стрелок
3) поворот магнитной стрелки вблизи проводника при пропускании
через него тока
4) возникновение электрического тока в катушке при вдвигании
в нее магнита
9. На участок
прямого проводника длиной 50 см в однородном магнитном поле с
индукцией 2 Тл при силе тока в проводнике 20 А и направлении
вектора индукции магнитного поля под углом к
проводнику , действует
сила Ампера, приблизительно равная
1) 12 Н
2) 16 Н
3) 1 200 Н
4) 1 600 Н
10.
Как направлена сила
Ампера, действующая на проводник № 1 (см. рисунок), если все три
проводника тонкие, лежат в одной плоскости, параллельны друг другу и
расстояния между соседними проводниками одинаково? (I —
сила тока.)
1) к нам
2) от нас
3) вверх
4) вниз
11.
Квадратная рамка расположена
в однородном магнитном поле в плоскости линий магнитной индукции
(см. рисунок). Направление тока в рамке показано стрелками. Как направлена
сила, действующая на сторону bc рамки со стороны внешнего
магнитного поля ?
1) перпендикулярно плоскости чертежа, от нас
2) вдоль направления линий магнитной индукции
3) сила равна нулю
4) перпендикулярно плоскости чертежа, к нам
12.
В некоторый момент
времени скорость электрона , движущегося
в магнитном поле, направлена вдоль оси х (см. рисунок).
Как направлен вектор магнитной индукции ,
если в этот момент сила Лоренца, действующая на электрон, направлена
вдоль оси у?
1) из плоскости чертежа от нас
2) в отрицательном направлении оси х
3) в положительном направлении оси х
4) из плоскости чертежа к нам
13.
На рисунке изображены
направления движения трех электронов в однородном магнитном поле.
На какой из электронов не действует сила со стороны магнитного поля?
14.
Заряженная
частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменится
частота обращения частицы, если уменьшить ее кинетическую энергию
в 2 раза?
1) уменьшится в 2 раза
2) уменьшится в раз
3) не изменится
4) увеличится в раз
15.
. Альфа-частица влетает в однородное
магнитное поле со скоростью . Укажите
правильную траекторию альфа-частицы в магнитном поле. Силой тяжести
пренебречь.
16.
Нейтрон влетает в однородное
магнитное поле со скоростью . Укажите
правильную траекторию нейтрона в магнитном поле. Силой тяжести пренебречь.
17.
Проводник
с током длиной
2 м находится в однородном магнитном поле с индукцией . Причем
направление магнитного поля составляет с
направлением тока. Чему равна сила со стороны магнитного поля, действующая
на проводник?
1) 7 Н
2) 5 Н
3) 8,66 Н
4) 2 Н
18.
В
каком направлении нужно двигать в однородном магнитном поле точечный
заряд , для
того, чтобы действующая на него сила Лоренца при одинаковой по модулю
скорости этого движения была максимальной?
19.
Электрон
влетает в однородное магнитное поле с индукцией 5 Тл со скоростью 1
км/с, направленной под некоторым углом к силовым линиям магнитного
поля. Найдите все возможные значения модуля силы Лоренца, действующей
на электрон.
Справочные
данные: элементарный электрический заряд
1)
2) от 0 до
3) от 0 до
4) Модуль силы может принимать любое значение
20.
Положительно заряженная
частица движется в однородном магнитном поле со скоростью , направленной
перпендикулярно вектору магнитной индукции (см.
рисунок). Как направлена сила Лоренца, действующая на частицу?
1) к нам
2) от нас
3) вдоль вектора
4) вдоль вектора
15. Магнитное поле. Оптика
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
Сила Ампера и сила Лоренца
Прямолинейный проводник длиной (L) с током (I) помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции (B). Во сколько раз уменьшится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 2 раза, а силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?
Сила Ампера: [F_a=BIlsinalpha,] где (B) – модуль вектора магнитной индукции, (I) – сила тока, (l) – длина проводника, (alpha) – угол между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике. Увеличивая длину проводника в 2 раза и уменьшая силу тока в 4 раза, сила Ампера уменьшится в 2 раза.
Ответ: 2
Прямолинейный проводник длиной 0,5 м, по которому течет ток 6 А, находится в однородном магнитном поле. Модуль вектора магнитной индукции 0,2 Тл, проводник расположен под углом (30^{circ}) к вектору В. Какова сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля? (Ответ дать в ньютонах.)
Сила Ампера: [F_a=BILsinalpha,] где (B) – модуль вектора магнитной индукции, (I) – сила тока, (l) – длина проводника, (alpha) – угол между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике. [F_a=0,2text{ Тл}cdot0,5text{ м}cdot6text{ А}cdotfrac{1}{2}=0,3text{ Н}]
Ответ: 0,3
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 5 Тл, направленной под некоторым углом к силовым линиям магнитного поля, со скоростью 1 км/с. Найдите максимально возможное значение модуля силы Лоренца, действующей на электрон. Ответ дайте в Н, умноженных на (10^{16})
Сила Лоренца: [F_l=Bvqsinalpha,] где (B) – модуль вектора магнитной индукции, (v) – скорость заряда, (q) – заряд, (alpha) – угол между вектором магнитного поля и скоростью движения частицы. Максимальное силы Лоренца значение при угле (alpha=dfrac{pi}{2}). [F_{lmin}=Bvqsinalpha=0] [F_{lmax}=Bvqsinalpha=5text{ Тл}cdot10^3text{ м/с}cdot1,6cdot10^{-19}text{ Кл}=8cdot10^{-16} text{ Н}]
Ответ: 8
Заряженная частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Во сколько увеличится частота обращения частицы, если уменьшить ее кинетическую энергию в 2 раза?
Для частицы в магнитном поле справедливо следующее: [F_l=ma_{text{ цс}},] где (F_l) – сила Лоренца , (m) – масса частицы, (a_{text{ цс}}) – центростремительное ускорение. Подставим вместо силы Лоренца (Bvq), а вместо центростремительного ускорения (dfrac{v^2}{R}) [Bvq=frac{mv^2}{R}] [Bq=frac{mv}{R}] Формула для нахождения периода: [T=frac{2pi R}{v}] [frac{v}{R}=frac{2pi}{T}] [Bq=frac{2pi m}{T}] [T=frac{2pi m}{Bq}] Получаем, что период вращения не зависит от скорости частицы, а значит, не зависит от кинетической энергии частицы. Так как период и частота вращения обратно пропорциональные величины, значит, частота вращения не изменится.
Ответ: 1
На проводник длиной 0,5 м с током силой 20 А в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл действует сила 0,5 Н. Какой угол (в градусах) составляет направление тока в проводнике с вектором магнитной индукции?
Сила Ампера: [F_A=BIlsinalpha,] где (B) – модуль вектора магнитной индукции, (I) – сила тока, (l) – длина проводника, (alpha) – угол между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике. Отсюда синус угла (alpha) [sinalpha=frac{F_a}{BIl}=frac{0,5text{ м}}{0,1text{ Тл}cdot20text{ А}cdot0,5text{ Н}}=frac{1}{2},] а значит угол (alpha) [alpha=30^{circ}]
Ответ: 30
Прямой проводник с током помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз уменьшится сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если его повернуть так, чтобы направление тока в проводнике составляло угол (30^{circ}) с вектором индукции поля?
Сила Ампера: [F_A=BIlsinalpha,] где (B) – модуль вектора магнитной индукции, (I) – сила тока, (l) – длина проводника, (alpha) – угол между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.
В первом случае (alpha_1=90^{circ}), во втором (alpha_2=30^{circ}), а значит отношение сил для первого и второго случаев [frac{F_{a1}}{F_{a2}}=frac{BILsinalpha_1}{BILsinalpha_2}=frac{sinalpha_1}{sinalpha_2}=frac{1}{0,5}=2]
Ответ: 2
С какой силой взаимодействуют два параллельных провода с токами силой 300 А, если длина проводов 50 м и каждый из них создает в месте расположения другого провода магнитное поле с индукцией 1,2 мТл?
Сила Ампера: [F_A=BIlsinalpha,] где (B) – модуль вектора магнитной индукции, (I) – сила тока, (l) – длина проводника, (alpha) – угол между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике. [F_A=1,2cdot10^{-3}text{ Тл}cdot300text{ А}cdot50text{ м}=18 text{ Н}]
Ответ: 18
Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ
Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ
Задачи на силу Ампера
Если проводник с током поместить в магнитное поле, то на него будет действовать сила Ампера
( F_A= B cdot I cdot l cdot sin ; alpha )
(B)- Магнитная индукция [Тесла,Тл]
(I ) — Сила тока, [Ампер]
(l )- Длина проводника, [м]
(alpha) — угол между вектором магнитной индукции ( vec{B} ) и направлением тока ( vec{I} )
Задача 1. (Нахождение силы Ампера)
По проводнику длиной 3 метра, помещенному в магнитное поле с индукцией (B=2 Тесла ), течет ток (I=4 Ампера. )
Вектор магнитной индукции ( vec{B} ) перпендикулярен направлению тока ( vec{I} ), это значит что (alpha=90^0)
Вычислить силу Ампера, действующую на проводник с током.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Задача 2. (Нахождение силы Ампера)
По проводнику длиной 4 метра, помещенному в магнитное поле с индукцией (B=0,5 Тесла ), течет ток (I=2 Ампера. )
Вектор магнитной индукции ( vec{B} ) направлен под углом (alpha=30^0) к проводнику.
Вычислить силу Ампера, действующую на проводник с током.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Задача 3. (Нахождение силы Ампера)
По проводнику длиной 1 метр, помещенному в магнитное поле с индукцией (B=1,5 Тесла ), течет ток (I=sqrt{2} Ампера. )
Вектор магнитной индукции ( vec{B} ) направлен под углом (alpha=45^0) к проводнику.
Вычислить силу Ампера, действующую на проводник с током.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Задача 4. (Нахождение силы тока из формулы силы Ампера)
На проводник с током, помещенный в магнитное поле с индукцией (B=0,4 Тесла ) действует сила Ампера ( F_A=4,8 Н )
Вектор магнитной индукции ( vec{B} ) перпендикулярен направлению тока ( vec{I} ), это значит что (alpha=90^0)
Длина проводника составляет 6 метров.
Вычислить силу тока (I), текущего по проводнику.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Задача 5. (Нахождение силы тока из формулы силы Ампера)
На проводник с током, помещенный в магнитное поле с индукцией
(B=0,8 Тл ) действует сила Ампера ( F_A=1,8 Н )
Вектор магнитной индукции ( vec{B} ) направлен под углом (alpha=30^0) к проводнику.
Длина проводника составляет 10 метров.
Вычислить силу тока (I), текущего по проводнику.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Задача 6. (Нахождение Магнитной индукции (B) из формулы силы Ампера)
Найти индукцию магнитного поля, если на проводник, длиной 1 метр, помещенный в это магнитное поле,
действует сила Ампера ( F_A=0,5Н )
Сила тока в этом проводнике составляет 0,8 Ампера, а вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Задача 7. (Нахождение Магнитной индукции (B) из формулы силы Ампера)
Найти индукцию магнитного поля, если на проводник, длиной 0,1 метра, помещенный в это магнитное поле,
действует сила Ампера ( F_A=0,08Н )
Сила тока в этом проводнике составляет 0,5 Ампера.
Магнитное поле ( vec{B} ) направлено под углом (alpha=30^0) к направлению тока.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
- Подробности
- Обновлено 03.07.2018 18:36
- Просмотров: 2496
Задачи по физике — это просто!
Вспомним формулы, которые :
Не забываем, что решать задачи надо всегда в системе СИ!
А теперь к задачам!
Элементарные задачи из курса школьной физики
Задача 1
Определить силу, с которой однородное магнитное поле действует на проводник длиной 20 см, если сила тока в нем 300 мА, расположенный под углом 45o к вектору магнитной индукции. Магнитная индукция составляет 0,5 Тл.
Задача 2
Проводник с током 5 А находится в магнитном поле с индукцией 10 Тл.
Определить длину проводника, если магнитное поле действует на него с силой 20 Н и перпендикулярно проводнику.
Задача 3
Определить силу тока в проводнике длиной 20 см, расположенному перпендикулярно силовым линиям магнитного поля с индукцией 0,06 Тл, если на него со стороны магнитного поля действует сила 0,48 Н.
Задача 4
Проводник длиной 20 см с силой тока 50 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл.
Какую работу совершит источник тока, если проводник переместится на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции (вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока в проводнике).
Задача 5
Проводник длиной 0,15 м перпендикулярен вектору магнитной индукции однородного магнитного поля, модуль которого В=0,4 Тл. Сила тока в проводнике 8 А.
Найдите работу, которая была совершена при перемещении проводника на 0,025 метра по направлению действия силы Ампера.
Задача 6
Определить силу, действующую на заряд 0,005 Кл, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл со скоростью 200 м/с под углом 45o к вектору магнитной индукции.
Задача 7
Какова скорость заряженного тела, перемещающегося в магнитном поле с индукцией 2 Тл, если на него со стороны магнитного поля действует сила 32 Н. Скорость и магнитное поле взаимно перпендикулярны. Заряд тела равен 0,5 мКл.
Задача 8
Определить центростремительную силу, действующую на протон в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл (вектор магнитной индукции перпендикулярен вектору скорости), если радиус окружности, по которой он движется, равен 5 см.
Задача 9
С каким ускорением движется электрон в однородном магнитном поле (вектор магнитной индукции перпендикулярен вектору скорости) с индукцией 0,05 Тл, если сила Лоренца, действующая на него, равна 5×10-13 Н.
(Так как сила Лоренца является одновременно и центростремительной силой, и электрон движется по окружности, в задаче требуется рассчитать центростремительное ускорение, которое приобретает электрон в результате действия центростремительной силы.)
Задание 27 № 6908. Чему равна сила Ампера, действующая на стальной прямой проводник с током длиной 10 см и площадью поперечного сечения 2 · 10–2 мм2, если напряжение на нём 2,4 В, а модуль вектора магнитной индукции 1 Тл? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 0,12 Ом · мм2/м.
Решение.
Сила Ампера — сила, действующая на проводник с током в магнитном поле: , где — сила тока, — магнитная индукция, — длина проводника. Сила тока: , где — напряжения, — сопротивление. Связь сопротивления и удельного сопротивления : , — площадь поперечного сечения.
Получаем итоговую формулу:
Подставляем значения:
Ответ: 0,4 Н
Сила Ампера: взаимодействие двух проводников
В этой статье предлагаю задачи на взаимодействие двух проводов с током, расположенных недалеко друг от друга. Сила взаимодействия — взаимная: как первый провод, создавая поле, действует на второй, так и наоборот. В первой задаче приведен вывод формулы, с которой проводники взаимодействуют, в дальнейшем я просто использую ее.
Задача 1.
Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии м друг от друга. На них перпендикулярно рельсам лежит стержень. Какой должна быть минимальная индукция магнитного поля, чтобы проводник двигался равномерно, если по нему пропускать электрический ток? Коэффициент трения стержня о рельсы . Масса стержня кг, сила тока А.
Чтобы проводник двигался равномерно, без ускорения, нужно, чтобы сила Ампера как минимум была равна силе трения. Тогда:
Откуда:
Ответ: Тл.
Задача 2.
Проводящий стержень подвешен горизонтально на двух легких проводах в магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вниз (рис.). К точкам крепления провода можно подключать конденсатор. Определить емкость конденсатора С1‚ при разрядке которого стержень отклонится от вертикали на угол , если при разрядке заряженного до такого же напряжения конденсатора емкостью мкФ угол отклонения . Сопротивление стержня и проводов не учитывать.
К задаче 2
Можем записать для отклонившегося проводника уравнения по второму закону Ньютона по вертикальной и горизонтальной осям:
Рисунок 2. Детализация.
Разделим эти уравнения друг на друга:
Или
Вес проводника меняться не будет, поэтому при действии разных по модулю сил отклонение его тоже будет разным:
Распишем силы Ампера:
Но , следовательно,
А в силу малости углов можно перейти к ним самим:
Откуда
Ответ: 15 мкФ.
Задача 3.
Сила тока в двух параллельных проводниках А и А соответственно, длина каждого проводника м. Определить расстояние между проводниками , если они взаимодействуют с силой Н.
Сила взаимодействия двух проводников может быть определена следующим образом: первый находится в поле второго, на него действует сила
Второй находится в поле первого, на него действует сила
Силы равны (это одна и та же сила), следовательно,
Индукция, создаваемая протяженным проводником с током, равна
Подставляя, получим:
Откуда :
Ответ: 3 см.
Задача 4.
Два параллельных проводника, сила тока в которых одинакова, находятся на расстоянии см друг от друга и притягиваются с силой Н. Определить силу тока в проводнике, если длина каждого проводника см.
По формуле из предыдущей задачи
Ответ: А.
Задача 5.
Металлический стержень длиной м расположен параллельно бесконечно длинному прямому проводу. Сила тока в проводе А. Найти силу, действующую на стержень со стороны магнитного поля, которое создается проводом, если сила тока в стержне А. Расстояние от провода до стержня см.
Из задачи 3
Ответ: Н.
Задача 6.
В вертикальной плоскости расположены два горизонтальных прямых, параллельных друг другу проводника. Сила тока в каждом проводнике А. Верхний проводник можно считать бесконечно
длинным. Нижний проводник имеет длину м и массу кг. Каково должно быть расстояние между проводниками, чтобы сила их взаимодействия уравновешивала силу тяжести нижнего проводника?
Откуда
Ответ: 20 см.