физика-эл — Стр 7
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
B3B, точке 3 — | False |
A2B, точке 3 — | False |
A1A, точке 3 — | True |
A1A, точке 1 — | False |
———————————————————
Шар из диэлектрика радиусом R и ε = 2 заряжен по объёму с плотностью заряда ρ. Распределение электрического потенциала в пространстве имеет вид
— False
— False
— False
— True
— False
— False
———————————————————
Электростатическое поле создано двумя точечными отрицательными зарядами -q Напряженность поля в точке, равноудаленной от зарядов, направлена вдоль вектора …
Стр. 61 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.
html
C — | False |
D — | True |
A — | False |
B — | False |
——————————————————— | |
Электрическим током называется … движение заряженных частиц под действием приложенного поля.
Хаотичное — False Направленное — True Беспорядочное — False Неупорядоченное — False
———————————————————
Электрон под действием однородного магнитного поля обращается по окружности радиусом R с периодом Т. Какими станут значения радиуса окружности и периода обращения электрона при увеличении индукции магнитного поля в два раза?
R, 2Т — | False |
R/2, Т — | False |
2R, Т — | False |
R/2, Т/2 | — True |
———————————————————
Две катушки медного провода намотаны на общий железный сердечник и изолированы друг от друга.
Стр. 62 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
Только 0-1 | — False |
Только 1-2 | — False |
0-1 и 2-4 — | True |
Только 2-4 | — False |
———————————————————
Камень брошен под углом к горизонту α у поверхности Земли со скоростью . Нормальное ускорение в верхней точке траектории равно:
gcosα | — False |
gtgα — | False |
g — True | |
gsinα — | False |
——————————————————— | |
Однородный стержень длиной l одним концом касается гладкой горизонтальной поверхности.
— True
— False
— False
— False
———————————————————
Соленоид присоединен к источнику переменного напряжения частотой ν. Действующее значение напряжения Uд. Амплитудное значение тока Іmax. Чему равна индуктивность соленоида?
Uд√2 / Іmax 2πν | — True |
Uд / Іmax √2Іπ — | False |
Uд√2 / Іmaxπν — | False |
Uд√2πν / Іmax — | False |
———————————————————
Стр. 63 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.
html
На железный сердечник надеты катушка и металлическое кольцо, изолированное от катушки. Изменение силы тока в катушке со временем представлено на рисунке. Какой график из представленных ниже отражает правильную зависимость силы тока от времени в кольце?
— False
— True
Стр. 64 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
— False
— False
———————————————————
В магнитное поле влетает электрон и движется по дуге окружности, как указано на рисунке. По какой из траекторий (1, 2, 3 или 4 ) будет двигаться протон, влетев в это поле с такой же скоростью?
2 — | False |
4 — | False |
3 — | False |
1 — | True |
———————————————————
Квадратный контур со стороной α и током І1 находится на расстоянии b от прямого тока І2, как показано на рисунке.
Найти силу, действующую на контур.
Стр. 65 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
μоІ1І2α/2π(α +b) — False μоІ1І2 /2παb — False
μоІ1І2α2 /4π(α + b)b — | False |
μоІ1І2α2 / 2π(α + b)b — | True |
———————————————————
Электрон движется в магнитном поле по окружности под действием силы Лоренца. Работа
силы Лоренца | при перемещении на | равна |
| — False |
|
0 True | — False |
|
|
| |
— False |
|
|
——————————————————— | ||
Если сила равна | , то | равен: |
некоторой константе, значение которой определяется распределением значений и направлений вектора силы на контуре l — False
равен нулю, так как циркуляция любого вектора по замкнутому контуру всегда равна нулю — | False |
равен нулю — True |
|
равен нулю, если контур l – окружность, и отличен от нуля для других замкнутых контуров — | False |
——————————————————— |
|
На тело массой m, лежащее на горизонтальной доске и вместе с доской двигающееся с
ускорением а под действием некоторой силы , приложенной к доске в горизонтальном направлении, действует сила трения, равная (μ — коэффициент трения между телом и доской)
μ mg | — False |
F — μ mg — False | |
ma — | True |
μ ma — | False |
———————————————————
Стр. | 04.12.2010 12:18 |
66 из 169file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
В некоторый момент скорости двух положительных зарядов оказались одинаковыми (рис.). При
( – скорость света) силы расталкивания зарядов
из-за действия силы Лоренца заряды начинают вращаться вокруг общего центра масс, и постепенно разлетаются под действием электростатической силы Кулона — False
стремятся к нулю | — True |
увеличиваются — | False |
остаются неизменными, определяемыми законом Кулона — False | |
——————————————————— | |
Диамагнитным эффектом (диамагнетизмом) называют явление Изменения ориентации магнитных моментов микрочастиц (атомов, молекул и т.п.) под действием
внешнего магнитного поля . — False
Возникновение магнитного момента (или дополнительного к имеющемуся) у микрочастиц во
внешнем магнитном поле , в результате изменения состояния их движения под действием силы Лоренца.
— True
Любое изменение состояния движения микрочастиц под действием стационарного магнитного поля. — False
Ориентацию в веществе под действием внешнего поля | существующих у микрочастиц | |
магнитных моментов в направлении, противоположном | приводящую к уменьшению полного | |
магнитного поля | . — False |
|
———————————————————
Емкость системы из трех конденсаторов после пробоя конденсатора С2 станет равной:
— False
— False
— True
— False
Стр. 67 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
———————————————————
Тело массой m равномерно скользит вниз по вертикальной стенке под действием силы F, направленной вверх под углом α к горизонту.
Коэффициент трения между стенкой и телом равен:
— False
— False
— True
— False
———————————————————
Укажите потенциальную силу (a и b – постоянные):
— False
— True
— False
— False
———————————————————
Незаряженный проводник находится во внешнем электрическом поле Е0. Индуцированные заряды создали внутри проводника поле Е. При этом
— False
— True
— False
— False
———————————————————
Работа силы по прямоугольному замкнутому контуру, изображенному на рисунке, равна:
Стр. 68 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
где Δx21=x2-x1, Δy21=y2-y1
— True
— False 0 — False
— False
———————————————————
Сторонние силы это :
Электростатические силы — False
Силы не электростатического происхождения — True Внешние силы — False
Консервативные силы — False
———————————————————
Если к системе параллельно соединенных конденсаторов присоединить еще один конденсатор, то при неизменном напряжении на батарее U заряд на всех остальных конденсаторах
останется прежним — True
останется неизменной только полная сумма зарядов — False увеличится — False
уменьшится — False
———————————————————
Шар из диэлектрика радиуса R равномерно заряжен по объему с объемной плотностью заряда ρ.
Напряженность поля Е внутри шара r<R равна:
— False 0 — False
— True
— False
———————————————————
Момент силы относительно неподвижной оси абсолютно твердого тела, изменяется со временем по закону Mz = (A + Bt2) (H·м), где A = const > 0 и B = const > 0. Момент импульса относительно оси изменяется по закону:
Стр. 69 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
file:///D:/юРА/физика(не проипать)/1.html
Lz = (A t2/2 + Bt4/12) — False
Lz = (At + Bt3/3) | — True |
Lz = (2At + B) — | False |
Lz = 2В — False
———————————————————
Запишите 2-ое правило Кирхгофа для контура на рис.13 ,выбрав направление обхода указанное стрелкой.
— True
— False
— False
— False
———————————————————
Тонкая нить,имеющая форму окружности радиуса R равномерно заряжена с линейной плотностью τ .
Напряженность поля в центре кольца равна
— False 0 — True
— False
— False
———————————————————
В механике Ньютона центр масс системы материальных точек:
Стр. 70 из 169 | 04.12.2010 12:18 |
- #
17.04.20191.62 Mб38Душевные ответы на тест по физике.doc
- #
03.05.20154.94 Mб186колебания.pdf
- #
03.05.20153.25 Mб228Подготовка по физике.pdf
- #
03.05.2015530.43 Кб33Программа для студентов БИК.doc
- #
03.05.20152.68 Mб29СРС по Магнетизму 15.pdf
- #
03.05.20154.3 Mб228физика-эл.pdf
- #
03.05.20152.14 Mб26физика1.
docx - #
03.05.2015532.98 Кб23физика2.docx
- #
03.05.20159.43 Mб423экзамен физика 2 сем.pdf
- #
08.09.2019419.77 Кб33ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ОТВЕТЫ физика — копия.docx
docxЗакон Ленца – Прыгающее кольцо – демонстрация физики UCSC
Рисунок 1Рисунок 3Рисунок 2Катушка с железным сердечником и двумя алюминиевыми кольцами используется для демонстрации электромагнитной индукции и закона Ленца. В одном из колец есть прорезь, а в другом нет (см. рис. 3). Кольца располагаются вокруг сердечника. При включении аппарата твердое кольцо выбрасывается в воздух. Кольцо с прорезью осталось. Эффект усиливается, если кольцо охлаждать жидким азотом.
Если удерживать кнопку нажатой и снять кольцо с верхней части железного стержня, оно останется подвешенным, как показано на рис. 2.
Устройство также включает в себя лампочку, прикрепленную к небольшой медной катушке, которая светится, когда катушка помещается вокруг сердечника и нажимается кнопка.
Материалы:
- Соленоид с железным сердечником и кнопкой (см. рис. 1)
- Цельное алюминиевое кольцо
- Алюминиевое кольцо с прорезью (см. рис. 3)
- Маленькая медная катушка с прикрепленной лампочкой
- Жидкий азот для охлаждения (дополнительно)
Демонстрация:
Поместите два алюминиевых кольца вокруг железного сердечника. Подключите устройство и нажмите кнопку, чтобы послать ток через катушку. Сплошное кольцо выбрасывается в воздух, а кольцо с прорезями остается неизменным.
Теперь снимите кольца. Нажмите и удерживайте кнопку и сбросьте твердое кольцо с верхней части железного стержня. Обратите внимание, что кольцо зависает в положении равновесия, пока мы не отпустим кнопку, отключив ток.
Снова снимите сплошное кольцо. Поместите медную катушку с прикрепленной лампочкой вокруг железного стержня. Нажимаем на кнопку и смотрим, как светится лампочка, пока мы удерживаем кнопку нажатой.
НЕ удерживайте кнопку дольше пяти секунд, так как это может значительно нагреть металл или провод и вызвать ожоги.
Объяснение:
Рисунок 4 (источник)Закон Фарадея гласит, что любое изменение магнитного поля вокруг катушки с проводом создает напряжение или ЭДС на проводе. Когда мы включаем наш соленоид, он создает магнитное поле, очень похожее на то, как ток через прямой провод создает магнитное поле, описываемое правилом правой руки. Используя правило правой руки, вы можете использовать большой палец для обозначения направления тока и согнуть пальцы вокруг воображаемого провода. Направление, в котором сгибаются ваши пальцы, описывает форму силовых линий магнитного поля, описывающих проводник (см. рис. 4). Ток через соленоид также создает магнитное поле, которое можно визуализировать с помощью рисунка 5. Сила этого магнитного поля зависит от длины катушки, l, и количества витков провода, n.
Рисунок 5 (источник) При включении нашего соленоида вокруг катушки формируется магнитное поле, и изменение магнитной среды создает ЭДС в нашем алюминиевом кольце или медной проволоке.
Эта ЭДС индуцирует ток в нашем алюминиевом кольце, который течет в направлении, противоположном направлению тока через соленоид.
ЭДС индукции можно описать математически, где:
- B = внешнее магнитное поле из-за соленоида = µnl соленоид
- A = площадь катушки
- I кольцо = Ток через наше кольцо или медную катушку
- Φ = BA = магнитный поток
- n = количество витков в катушке
- ΔΦ/Δt = изменение магнитного потока во времени
Используя эти определения, ЭДС индукции в нашем алюминиевом кольце или медной катушке составляет:
ЭДС = nΔΦ/Δt
Закон Ленца гласит, что индуцированный ток всегда будет течь в направлении, противоположном направлению, которое его вызвало. Другими словами, ЭДС, индуцированная соленоидом, создает ток в кольце или проводе, который течет в направлении, противоположном току соленоида.
Эти противоположные токи отталкивают друг друга, поскольку каждый из них создает магнитную силу, направленную в противоположном друг другу направлении, в результате чего алюминиевое кольцо выбрасывается из соленоида.
Кольцо с прорезью не выбрасывается, потому что индуцированный ток не может замкнуть кольцо вокруг кольца и остается незатронутым этой силой. Кроме того, медная катушка с прикрепленной лампочкой слишком тяжела, чтобы ее можно было выбросить, но мы все еще можем наблюдать ЭДС индукции и ток через зажженную лампочку.
Когда мы опускаем алюминиевое кольцо над железным сердечником, кольцо остается подвешенным в некотором положении равновесия. В этом положении равновесия магнитная сила из-за противоположных токов и сила из-за гравитации точно равны и противоположны, в результате чего кольцо подвешивается этими двумя силами.
F магнитный = – F гравитационный
Примечания:
- НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ к кольцу или медному проводу, когда прибор включен.
- Использование жидкого азота не обязательно для получения значительных эффектов, однако его можно использовать для прогнозирования и сравнения эффектов при комнатной температуре и при охлаждении.
Автор: Лидия Сеймур
Нравится:
Нравится Загрузка…
Кольцеметатель Закон Ленца | Гарвардская лекция по естественным наукам Демонстрация
Что это показывает:Изменяющийся магнитный поток индуцирует ток в металлическом кольце; магнитное поле, создаваемое этим током, противодействует первичному полю, отталкивая кольцо и подбрасывая его в воздух. Это простое объяснение для начинающего ученика «маханием рукой» — далее следует более точное объяснение.
Как это работает на самом деле: Прыгающее кольцо является яркой и популярной демонстрацией электромагнитной индукции и используется для иллюстрации законов Фарадея и Ленца. Проводящее кольцо, помещенное над ферромагнитным сердечником соленоида, может подняться в воздух или спрыгнуть, когда на соленоид подается достаточное количество переменного тока частотой 60 Гц. Изменяющийся магнитный поток индуцирует в металлическом кольце ЭДС , производя большой ток в кольце.
Сила Лоренца между магнитным полем и индуцированным током приводит в движение кольцо.
Осевое магнитное поле железного сердечника отвечает за индукцию тока в кольце. Радиальное магнитное поле обеспечивает силу Лоренца. Таким образом, магнитное поле должно расходиться от железного сердечника, поскольку для эффекта необходимы как осевая, так и радиальная составляющие. Хотя это объяснение вполне верно для возрастающего магнитного поля (как в первой 1/4 цикла), оно не исчерпывающее. Обратитесь к объяснению случая переменного тока, и вы сделаете вывод, что результирующая сила (усредненная по времени за полный цикл) равна нулю. Есть еще одна тонкая, но очень важная особенность, объясняющая эффект в переменном магнитном поле. См. подробное описание демонстрационных фаз привлекательности и отталкивания для графического анализа этого.
Важной особенностью, упущенной из объяснения, является тот факт, что кольцо имеет индуктивность. Хотя эта индуктивность очень мала (0,043 мкГн) 90 118 1 90 119 , сопротивление постоянному току (61 мкОм) 90 118 2 90 119 .
Полный импеданс кольца равен 63 мкОм, а фазовый угол между ЭДС и током в кольце составляет 15 градусов. Этот фазовый угол отвечает за ненулевую усредненную по времени силу. Уменьшение сопротивления постоянному току (путем охлаждения алюминиевого кольца в LN2) не только увеличит ток в кольце, но также увеличит фазовый угол, так что сила Лоренца на кольце будет значительно больше (кольцо ударится о потолок). Если вы увеличите сопротивление постоянному току (например, используя кольцо из нержавеющей стали), фазовый угол будет настолько мал, что на кольце не будет обнаружено никакой силы.
Также весело (и поучительно) держать одно кольцо над другим парящим кольцом (и рядом с ним). Индуцированные параллельные токи в двух кольцах приводят к возникновению силы притяжения между ними, и нижнее кольцо поднимается, чтобы коснуться верхнего кольца!
Гораздо менее очевидно, почему стопка из пяти узких колец будет парить выше, чем одно кольцо, ширина которого равна стопке из пяти.
Отличный и тщательный анализ дан P.J.H. Тьоссем и В. Корнехо, «Измерения и механизмы прыгающего кольца Томсона», AJP 9.0009 68 (3), 238-244 (2000). См. также П.Дж.Х. Тьоссем и Э. К. Брост, «Оптимизация прыжкового кольца Томсона», AJP 79 (4), 353–358 (2011).
Детали аппарата :
Соленоид расположен вертикально, а железный сердечник — группа железных стержней диаметром 1 мм длиной 60 см — находится внутри него и выступает на 42 см. Соленоид представляет собой катушку из 400 витков с индуктивностью воздушного сердечника 4,7 мГн, намотанную проводом 14 AWG с изоляцией на 110 В. Катушка подключена к сети переменного тока 110 В.
Доступно несколько колец. «Стандартное» кольцо изготовлено из алюминия, имеет ширину 2 см, толщину стенки 3,6 мм и внутренний диаметр 4,2 см, чтобы свободно надевать его на сердечник. Поместите кольцо сверху соленоида и включите питание; кольцо оторвется от конца сердечника на высоту около 2 м.
Либо включите питание и поместите кольцо на сердечник, и оно зависнет примерно наполовину. Второе алюминиевое кольцо идентично, за исключением разъема, который предотвращает создание тока в цепи, поэтому поле не может генерироваться; кольцо просто сидит там. Также доступна проволочная петля на 50 витков (20AWG), подключенная к 18-вольтовой лампочке. Индуцированная ЭДС зажигает лампочку, когда кольцо опускается на железный сердечник; его яркость будет резко увеличиваться по мере того, как вы будете перемещать кольцо вниз (см. 9).0112 Комментарии ).
рисунок 1. Кольцемет
Установка:Метатель сидит на лекционной скамье. Перед включением питания убедитесь, что железный сердечник на месте; низкая индуктивность приведет к перегоранию предохранителя.
Комментарии: Для более зрелищного броска окуните кольцо в жидкий азот. Это объясняется в демо Jumping Ring. Будьте осторожны при использовании катушки и лампы, так как они могут легко сгореть, если их уронить на основание стержня из-за очень сильного потока там внизу.
