Электромагнитная индукция
Часть 1
-
Проволочная рамка площадью \(60\;см^2\) помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции \(\overrightarrow B\). Проекция \(B_n\) индукции магнитного поля на нормаль к плоскости рамки изменяется со временем t согласно графику на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах происходящих в рамке.
1) Модуль ЭДС электромагнитной индукции возникающей в рамке, максимален в интервале времени от 0 до 1 мс.
2) Магнитный поток через рамку в интервале времени от 2 до 4 мс равен 12 мВб.
3) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, я возникающей в рамке, в интервале времени от 4 до 6 мс равен 6 В.
4) Модуль скорости изменения магнитного потока через рамку минимален в интервале времени от 0 до 1 мс.
5) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, равен нулю в интервале времени от 2 до 4 мс.
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
В области пространства, ограниченной плоскостями AB и CD, создано однородное магнитное поле. Металлическая квадратная рамка движется с постоянной скоростью \(\overrightarrow v\), направленной вдоль плоскости рамки и перпендикулярно его силовым линиям (см. рисунок). Выберите все верные утверждения, которые правильно отражают результаты этого опыта.
1) При движении рамки между плоскостями AB и CD в ней течет постоянный ток.
2) После того как передняя сторона рамки пересечёт плоскость CD, магнитный поток через её плоскость начинает увеличиваться.
3) При движении рамки между плоскостями AB и CD магнитный поток через её плоскость не изменяется.
4) Сразу после того как передняя сторона рамки пересечёт плоскость CD, в ней возникает постоянная ЭДС индукции.
5) При движении рамки между плоскостями AB и CD в ней выделяется теплота.
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
На рисунке показан график зависимости магнитного потока пронизывающего контур, от времени. Чему равен модуль ЭДС индукции в промежутке времени от 0 с до 1 с?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
Расчетные задачи
-
За время ∆t=2 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно уменьшается от некоторого значения Φ до нуля. При этом в рамке генерируется ЭДС, равная 2 мВ. Определите начальный магнитный поток Φ через рамку.
-
Контур площадью \(200\;см^2\) находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура. Чему равен модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре за 1 секунду при равномерном уменьшении индукции магнитного поля от 0,6 до 0 Тл?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Кольцо площадью \(10\;см^2\) из тонкой проволоки с сопротивлением 1 мОм находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого составляют угол 30° с плоскостью кольца. За какое время в кольце выделится количество теплоты 32 мкДж, если магнитная индукция возникает со скоростью 0,08 Тл/с?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
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 \(B_макс\) за время T. При этом в рамке возбуждается ЭДС индукции, равная 8 мВ. Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке, если T увеличить в 2 раза, а \(B_макс\) в 2 раза уменьшить.
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Проволочная рамка сопротивлением 2 кОм помещена в магнитное поле. Магнитный поток через площадь рамки равномерно изменяется на 8 Вб за 2 мс. Чему равна при этом сила тока в рамке?
-
Какой заряд пройдёт через поперечное сечение витка, сопротивление которого 0,03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на 12 мВб?
Источник: Рымкевич А. В. Физика. Задачник 10-11 класс.
Часть 2
-
В проводящий круговой контур диаметром 16 см включен конденсатор емкостью 5 мкФ. Контур расположен в магнитном поле, равномерно изменяющемся со скоростью 4 мТл/с. Чему равен заряд конденсатора?
Источник: Касаткина И. Л. Решебник по физике.
-
В плоской электрической цепи квадратной формы со стороной a=1 м схема которой изображена на рисунке, сопротивления резисторов равны \(R_1=0,5\;Ом\) и \(R_2=9,5\;Ом\). Цепь в некоторый момент помещают в однородное магнитное поле с вектором индукции, перпендикулярным плоскости цепи, модуль которого возрастает с течением времени t по закону B=kt, где k=0,1 Тл/с. Какая тепловая мощность будет выделяться в резисторе \(R_1\)? Сопротивлением проводников и индуктивностью цепи можно пренебречь.
-
Квадратная проволочная рамка со стороной l=10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией \(\overrightarrow B\). На рисунке изображено изменение проекции вектора \(\overrightarrow B\) на перпендикуляр к плоскости рамки с течением времени. За время t=10 с в рамке выделяется количество теплоты Q=0,1 мДж. Каково сопротивление проволоки, из которой сделана рамка?
-
Намотанная на каркас проволочная катушка сопротивлением R=2 Ом, выводы которой соединены друг с другом, помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости витков катушки. Модуль вектора магнитной индукции B поля изменяется с течением времени t так, как показано на графике. К моменту времени τ=1 с через катушку протек электрический заряд q=5 мКл. Сколько витков содержит катушка, если все витки одинаковые и имеют площадь \(S=100\;см^2\)?
-
На горизонтальных параллельных металлических рельсах, концы которых соединены закрепленной проводящей перемычкой П, лежит металлический стержень массой m=100 г. Перемычка и стержень перпендикулярны рельсам. Расстояние от перемычки до стержня a=1 м, расстояние между рельсами L=1 м, коэффициент трения между рельсами и стержнем μ=0,4. Вся система помещена в однородное вертикальное магнитное поле, индукция которого равна \(B_0=0,2\;Тл\). Модуль индукции магнитного поля равномерно уменьшают до нулевого значения за некоторое время τ. При каком значении τ стержень при выключении магнитного поля сдвинется с места? Электрическое сопротивление рельс, перемычки и стержня при протекании тока R=1 Ом. Влиянием воздуха и индуктивностью цепи пренебречь.
Правило Ленца
-
Катушка № 1 включена в электрическую цепь состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутри катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево.
1) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.
2) Модуль вектора индукции магнитного поля созданного катушкой № 1, увеличивается.
3) Модуль магнитного потока пронизывающего катушку № 2, уменьшается.
4) Вектор магнитной индукции магнитного поля созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя.
5) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.
Источник: Демоверсия ЕГЭ 2021.