Магнитное поле. Линии — материалы для подготовки к ЕГЭ по Физике
Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев
Темы кодификатора ЕГЭ: взаимодействие магнитов, магнитное поле проводника с током.
Магнитные свойства вещества известны людям давно. Магниты получили своё название от античного города Магнесия: в его окрестностях был распространён минерал (названный впоследствии магнитным железняком или магнетитом), куски которого притягивали железные предметы.
Взаимодействие магнитов
На двух сторонах каждого магнита расположены северный полюс и южный полюс. Два магнита притягиваются друг к другу разноимёнными полюсами и отталкиваются одноимёнными. Магниты могут действовать друг на друга даже сквозь вакуум! Всё это напоминает взаимодействие электрических зарядов, однако взаимодействие магнитов не является электрическим. Об этом свидетельствуют следующие опытные факты.
• Магнитная сила ослабевает при нагревании магнита. Сила же взаимодействия точечных зарядов не зависит от их температуры.
• Магнитная сила ослабевает, если трясти магнит. Ничего подобного с электрически заряженными телами не происходит.
• Положительные электрические заряды можно отделить от отрицательных (например, при электризации тел). А вот разделить полюса магнита не получается: если разрезать магнит на две части, то в месте разреза также возникают полюса, и магнит распадается на два магнита с разноимёнными полюсами на концах (ориентированных точно так же, как и полюса исходного магнита).
Таким образом, магниты всегда двухполюсные, они существуют только в виде диполей. Изолированных магнитных полюсов (так называемых магнитных монополей — аналогов электрического заряда)в при роде не существует (во всяком случае, экспериментально они пока не обнаружены). Это, пожалуй, самая впечатляющая асимметрия между электричеством и магнетизмом.
• Как и электрически заряженные тела, магниты действуют на электрические заряды. Однако магнит действует только на движущийся заряд; если заряд покоится относительно магнита, то действия магнитной силы на заряд не наблюдается. Напротив, наэлектризованное тело действует на любой заряд ,вне зависимости от того, покоится он или движется.
По современным представлениям теории близкодействия, взаимодействие магнитов осуществляется посредством магнитного поля.А именно, магнит создаёт в окружающем пространстве магнитное поле, которое действует на другой магнит и вызывает видимое притяжение или отталкивание этих магнитов.
Примером магнита служит магнитная стрелка компаса. С помощью магнитной стрелки можно судить о наличии магнитного поля в данной области пространства, а также о направлении поля.
Наша планета Земля является гигантским магнитом. Неподалёку от северного географического полюса Земли расположен южный магнитный полюс. Поэтому северный конец стрелки компаса, поворачиваясь к южному магнитному полюсу Земли, указывает на географический север. Отсюда, собственно, и возникло название «северный полюс» магнита.
Линии магнитного поля
Электрическое поле, напомним, исследуется с помощью маленьких пробных зарядов, по действию на которые можно судить о величине и направлении поля. Аналогом пробного заряда в случае магнитного поля является маленькая магнитная стрелка.
Например, можно получить некоторое геометрическое представление о магнитном поле, если разместить в разных точках пространства очень маленькие стрелки компаса. Опыт показывает, что стрелки выстроятся вдоль определённых линий —так называемых линий магнитного поля . Дадим определение этого понятия в виде следующих трёх пунктов.
1. Линии магнитного поля, или магнитные силовые линии — это направленные линии в пространстве, обладающие следующим свойством: маленькая стрелка компаса, помещённая в каждой точке такой линии, ориентируется по касательной к этой линии
2. Направлением линии магнитного поля считается направление северных концов стрелок компаса, расположенных в точках данной линии.
3. Чем гуще идут линии, тем сильнее магнитное поле в данной области пространства.
Роль стрелок компаса с успехом могут выполнять железные опилки: в магнитном поле маленькие опилки намагничиваются и ведут себя в точности как магнитные стрелки.
Так, насыпав железных опилок вокруг постоянного магнита, мы увидим примерно следующую картину линий магнитного поля (рис. 1).
Рис. 1. Поле постоянного магнита
Северный полюс магнита обозначается синим цветом и буквой ; южный полюс — красным цветом и буквой . Обратите внимание, что линии поля выходят из северного полюса магнита и входят в южный полюс: ведь именно к южному полюсу магнита будет направлен северный конец стрелки компаса.
Опыт Эрстеда
Несмотря на то, что электрические и магнитные явления были известны людям ещё с античности, никакой взаимосвязи между ними долгое время не наблюдалось. В течение нескольких столетий исследования электричества и магнетизма шли параллельно и независимо друг от друга.
Тот замечательный факт, что электрические и магнитные явления на самом деле связаны друг с другом, был впервые обнаружен в 1820 году — в знаменитом опыте Эрстеда.
Схема опыта Эрстеда показана на рис. 2 (изображение с сайта rt.mipt.ru). Над магнитной стрелкой ( и — северный и южный полюсы стрелки) расположен металлический проводник, подключённый к источнику тока. Если замкнуть цепь, то стрелка поворачивается перпендикулярно проводнику!
Этот простой опыт прямо указал на взаимосвязь электричества и магнетизма. Эксперименты последовавшие за опытом Эрстеда, твёрдо установили следующую закономерность: магнитное поле порождается электрическими токами и действует на токи.
Картина линий магнитного поля, порождённого проводником с током, зависит от формы проводника.
Магнитное поле прямого провода с током
Линии магнитного поля прямолинейного провода с током являются концентрическими окружностями. Центры этих окружностей лежат на проводе, а их плоскости перпендикулярны проводу (рис. 3).
Рис. 3. Поле прямого провода с током
Для определения направления линий магнитного поля прямого тока существуют два альтернативных правила.
Правило часовой стрелки . Линии поля идут против часовой стрелки, если смотреть так, чтобы ток тёк на нас
Правило винта (или правило буравчика, или правило штопора — это уж кому что ближе ;-)). Линии поля идут туда, куда надо вращать винт (с обычной правой резьбой), чтобы он двигался по резьбе в направлении тока.
Пользуйтесь тем правилом, которое вам больше по душе. Лучше привыкнуть к правилу часовой стрелки — вы сами впоследствии убедитесь, что оно более универсально и им проще пользоваться (а потом с благодарностью вспомните его на первом курсе, когда будете изучать аналитическую геометрию).
На рис. 3 появилось и кое-что новое: это вектор , который называется индукцией магнитного поля
О силах в магнитном поле мы поговорим позже, а пока отметим лишь, что величина и направление магнитного поля определяется вектором магнитной индукции . В каждой точке пространства вектор направлен туда же,куда и северный конец стрелки компаса, помещённой в данную точку, а именно по касательной к линии поля в направлении этой линии. Измеряется магнитная индукция в теслах (Тл).
Как и в случае электрического поля, для индукции магнитного поля справедлив принцип суперпозиции
Магнитное поле витка с током
Рассмотрим круговой виток, по которому циркулирует постоянный ток . Источник,создающий ток, мы на рисунке не показываем.
Картина линий поля нашего витка будет иметь приблизительно следующий вид (рис. 4).
Рис. 4. Поле витка с током
Нам будет важно уметь определять, в какое полупространство (относительно плоскости витка) направлено магнитное поле. Снова имеем два альтернативных правила.
Правило часовой стрелки. Линии поля идут туда, глядя откуда ток кажется циркулирующим против часовой стрелки.
Правило винта. Линии поля идут туда, куда будет перемещаться винт (с обычной правой резьбой), если вращать его в направлении тока.
Как видите, ток и поле меняются ролями — по сравнению с формулировками этих правил для случая прямого тока.
Магнитное поле катушки с током
Катушка получится, если плотно, виток к витку, намотать провод в достаточно длинную спираль (рис. 5 — изображение с сайта en.wikipedia.org). В катушке может быть несколько десятков, сотен или даже тысяч витков. Катушка называется ещё соленоидом.
Рис. 5. Катушка (соленоид)
Магнитное поле одного витка, как мы знаем, выглядит не очень-то просто. Поля? отдельных витков катушки накладываются друг на друга, и, казалось бы, в результате должна получиться совсем уж запутанная картина. Однако это не так: поле длинной катушки имеет неожиданно простую структуру (рис. 6).
Рис. 6. поле катушки с током
На этом рисунке ток в катушке идёт против часовой стрелки, если смотреть слева (так будет, если на рис. 5 правый конец катушки подключить к «плюсу» источника тока, а левый конец — к «минусу»). Мы видим, что магнитное поле катушки обладает двумя характерными свойствами.
1. Внутри катушки вдали от её краёв магнитное поле является однородным : в каждой точке вектор магнитной индукции одинаков по величине и направлению. Линии поля — параллельные прямые; они искривляются лишь вблизи краёв катушки, когда выходят наружу.
2. Вне катушки поле близко к нулю. Чем больше витков в катушке — тем слабее поле снаружи неё.
Заметим, что бесконечно длинная катушка вообще не выпускает поле наружу: вне катушки магнитное поле отсутствует. Внутри такой катушки поле всюду является однородным.
Ничего не напоминает? Катушка является «магнитным» аналогом конденсатора. Вы же помните, что конденсатор создаёт внутри себя однородное электрическое поле, линии которого искривляются лишь вблизи краёв пластин, а вне конденсатора поле близко к нулю; конденсатор с бесконечными обкладками вообще не выпускает поле наружу, а всюду внутри него поле однородно.
А теперь — главное наблюдение. Сопоставьте, пожалуйста, картину линий магнитного поля вне катушки (рис. 6) с линиями поля магнита на рис. 1. Одно и то же, не правда ли? И вот мы подходим к вопросу, который, вероятно, у вас уже давно возник: если магнитное поле порождается токами и действует на токи, то какова причина возникновения магнитного поля вблизи постоянного магнита? Ведь этот магнит вроде бы не является проводником с током!
Гипотеза Ампера. Элементарные токи
Поначалу думали, что взаимодействие магнитов объясняется особыми магнитными зарядами, сосредоточенными на полюсах. Но, в отличие от электричества, никто не мог изолировать магнитный заряд; ведь, как мы уже говорили, не удавалось получить по отдельности северный и южный полюс магнита — полюса всегда присутствуют в магните парами.
Сомнения насчёт магнитных зарядов усугубил опыт Эрстеда, когда выяснилось, что магнитное поле порождается электрическим током. Более того, оказалось, что для всякого магнита можно подобрать проводник с током соответствующей конфигурации, такой, что поле этого проводника совпадает с полем магнита.
Ампер выдвинул смелую гипотезу. Нет никаких магнитных зарядов. Действие магнита объясняется замкнутыми электрическими токами внутри него.
Что это за токи? Эти элементарные токи циркулируют внутри атомов и молекул; они связаны с движением электронов по атомным орбитам. Магнитное поле любого тела складывается из магнитных полей этих элементарных токов.
Элементарные токи могут быть беспорядочным образом расположены друг относительно друга. Тогда их поля взаимно погашаются, и тело не проявляет магнитных свойств.
Но если элементарные токи расположены согласованно,то их поля,складываясь,усиливают друг друга. Тело становится магнитом (рис. 7; магнитое поле будет направлено на нас; также на нас будет направлен и северный полюс магнита).
Рис. 7. Элементарные токи магнита
Гипотеза Ампера об элементарных токах прояснила свойства магнитов.Нагревание и тряска магнита разрушают порядок расположения его элементарных токов, и магнитные свойства ослабевают. Неразделимость полюсов магнита стала очевидной: в месте разреза магнита мы получаем те же элементарные токи на торцах. Способность тела намагничиваться в магнитном поле объясняется согласованным выстраиванием элементарных токов, «поворачивающихся» должным образом (о повороте кругового тока в магнитном поле читайте в следующем листке).
Гипотеза Ампера оказалась справедливой — это показало дальнейшее развитие физики. Представления об элементарных токах стали неотъемлемой частью теории атома, разработанной уже в ХХ веке — почти через сто лет после гениальной догадки Ампера.
Тест по теме «Магнитные линии» (9 класс)
1 вариант
Магнитное поле создается только
1) движущимися отрицательно заряженными частицами
2) движущимися заряженными частицами (как положительными, так и отрицательными)
3) находящимися в покое заряженными частицами
4) движущимися положительно заряженными частицами
Там, где магнитное поле более сильное, магнитные линии изображают
1)ближе друг к другу, т.е. гуще
2) дальше друг от друга, т.е. рже
3) на одинаковом расстоянии
4) на изменяющемся расстоянии
Если в разных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют различные силы, то такое поле называют
Однородным
Неоднородным
Переменным
Поля нет
По катушке идёт электрический ток, направление которого показано на рисунке. При этом на концах железного сердечника катушки
1) образуются магнитные полюса: на конце 1 — северный полюс; на конце 2 — южный
2) образуются магнитные полюса: на конце 1 — южный полюс; на конце 2 — северный
3) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — отрицательный заряд; на конце 2 — положительный
4) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — положительный заряд; на конце 2 — отрицательны
Ток силой I протекает по прямолинейному участку провода (ток направлен «от нас»).
Вектор индукции магнитного поля, создаваемого током, направлен вверх (в плоскости рисунка) в точке
1) А 2) B 3) C 4) D
вариант
Магнитные линии-это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие
Магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле
Положительно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Отрицательно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Магнитные линии
1)всегда замкнуты
2)всегда разомкнуты
3)Могут быть как замкнуты, так и разомкнуты
4)пунктирные линии
Если в различных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют одинаковые силы, то такое поле называют
1)равномерным
2)неравнородным
3)однородым
4)равномерным
На рисунке представлена картина линий магнитного поля от двух полосовых магнитов, полученная с помощью железных опилок. Каким полюсам полосовых магнитов, судя по расположению магнитной стрелки, соответствуют области 1 и 2?
1) 1 — северному полюсу; 2 — южному
2) 1 — южному; 2 — северному полюсу
3) и 1, и 2 — северному полюсу
4) и 1, и 2 — южному полюсу
К магнитной стрелке медленно поднесли справа постоянный магнит, как показано на рисунке. Как повернётся магнитная стрелка?
1) на 90° по часовой стрелке
2) на 90° против часовой стрелки
3) на 45° по часовой стрелке
4) никак не повернётся
3 вариант
Магнит создает вокруг себя магнитное поле. Где будет проявляться действие этого поля наиболее сильно?
Около полюсов магнита.
В центре магнита.
.Действие магнитного поля проявляется равномерно в каждой точке магнита.
Далеко от магнита
Там, где магнитное поле более сильное, магнитные линии изображают
1)ближе друг к другу, т.е. гуще
2) дальше друг от друга, т.е. рже
3) на одинаковом расстоянии
4) на изменяющемся расстоянии
Если в разных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют различные силы, то такое поле называют
Однородным
Неоднородным
Переменным
Поля нет
На рисунке представлена картина линий магнитного поля от двух полосовых магнитов, полученная с помощью магнитной стрелки и железных опилок. Каким полюсам полосовых магнитов соответствуют области 1 и 2?
1) 1 — северному полюсу; 2 — южному
2) 1 — южному; 2 — северному полюсу
3) и 1, и 2 — северному полюсу
4) и 1, и 2 — южному полюсу
К магнитной стрелке медленно поднесли снизу постоянный магнит, как показано на рисунке. Как повернётся магнитная стрелка?
1) на 90° по часовой стрелке
2) на 90° против часовой стрелки
3) на 45° по часовой стрелке
4) никак не повернётся
4 вариант
Можно ли пользоваться компасом на Луне для ориентирования на местности?
Нельзя.
Можно.
Можно, но только на равнинах
Трудно определить
Магнитные линии-это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие
Магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле
Положительно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Отрицательно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Если в различных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют одинаковые силы, то такое поле называют
1)равномерным
2)неравнородным
3)однородым
4)равномерным
Правильное положение магнитной стрелки в магнитном поле постоянного магнита изображено на рисунке
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
На рисунке показаны постоянный магнит и несколько линий создаваемого им магнитного поля. Четыре стороны магнита пронумерованы. Укажите полюсы магнита.
1) 1 — северный полюс, 3 — южный полюс
2) 2 — северный полюс, 4 — южный полюс
3) 3 — северный полюс, 1 — южный полюс
4) 4 — северный полюс, 2 — южный полюс
5 вариант
Там, где магнитное поле более сильное, магнитные линии изображают
1)ближе друг к другу, т.е. гуще
2) дальше друг от друга, т.е. рже
3) на одинаковом расстоянии
4) на изменяющемся расстоянии
При каком условии магнитное поле появляется вокруг проводника?
Когда в проводнике возникает электрический ток.
Когда проводник складывают вдвое.
Когда проводник нагревают.
Когда проводник перемещают
Если в разных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют различные силы, то такое поле называют
Однородным
Неоднородным
Переменным
Поля нет
На рисунке представлена картина линий магнитного поля, полученная с помощью железных опилок от двух полосовых магнитов. Каким полюсам полосовых магнитов соответствуют области 1 и 2?
1) 1 — северному полюсу, 2 — южному
2) 2 — северному полюсу, 1 — южному
3) и 1, и 2 — северному полюсу
4) и 1, и 2 — южному полюсу
На рисунке показаны постоянный магнит и несколько линий создаваемого им магнитного поля. Четыре стороны магнита пронумерованы. Укажите полюсы магнита.
1) 1 — северный полюс, 3 — южный полюс
2) 2 — северный полюс, 4 — южный полюс
3) 3 — северный полюс, 1 — южный полюс
4) 4 — северный полюс, 2 — южный полюс
6 вариант
Укажите фундаментальное свойство магнитного поля?
Его силовые линии всегда имеют источники: они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных.
Магнитное поле не имеет источников. Магнитных зарядов в природе нет.
Его силовые линии всегда имеют источники: они начинаются на отрицательных зарядах и оканчиваются на положительных.
Магнитное поле имеет источники-это заряженные частицы
Если в различных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют одинаковые силы, то такое поле называют
1)равномерным
2)неравнородным
3)однородым
4)равномерным
Магнитные линии
1)всегда замкнуты
2)всегда разомкнуты
3)Могут быть как замкнуты, так и разомкнуты
4)пунктирные линии
На рисунке представлена картина линий магнитного поля, полученная с помощью железных опилок от двух полосовых магнитов. Каким полюсам полосовых магнитов соответствуют области 1 и 2?
1) 1 — северному полюсу, 2 — южному
2) 2 — северному полюсу, 1 — южному
3) и 1, и 2 — северному полюсу
4) и 1, и 2 — южному полюсу
Проводник, по которому протекает электрический ток I, расположен перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок). Расположение какой из магнитных стрелок, взаимодействующих с магнитным полем проводника с током, показано правильно?
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
7 вариант
Внутри стенового покрытия проложен изолированный провод. Как обнаружить местонахождения провода не нарушая стенового покрытия?
Поднести к стене магнитную стрелку. Проводник с током и стрелка будут взаимодействовать.
Осветить стены. Усиление света укажет на нахождение провода.
Местонахождение провода нельзя определить, не ломая стенового покрытия.
Поднести к стене электрометр
Если в разных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют различные силы, то такое поле называют
Однородным 2) Неоднородным
Переменным 4) Поля нет
Магнитное поле создается только
1) движущимися отрицательно заряженными частицами
2) движущимися заряженными частицами (как положительными, так и отрицательными)
3) находящимися в покое заряженными частицами
4) движущимися положительно заряженными частицами
По катушке идёт электрический ток, направление которого показано на рисунке. При этом на концах сердечника катушки
1) образуются магнитные полюса: на конце 1 — северный полюс, на конце 2 — южный полюс
2) образуются магнитные полюса: на конце 1 — южный полюс, на конце 2 — северный полюс
3) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — отрицательный заряд, на конце 2 — положительный заряд
4) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — положительный заряд, на конце 2 — отрицательный заряд
В магнитное поле, линии индукции которого показаны на рисунке, помещены небольшие магнитные стрелки с номерами 1, 2, 3 и 4, которые могут свободно вращаться. Южный полюс стрелки на рисунке светлый, северный — тёмный. В устойчивом положении находится стрелка с номером
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
8 вариант
В чем состоят особенности магнитных линий
1)всегда замкнуты
2)всегда разомкнуты
3)Могут быть как замкнуты, так и разомкнуты
4)пунктирные линии
Магнитные линии-это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие
Магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле
Положительно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Отрицательно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Если в различных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют одинаковые силы, то такое поле называют
1)равномерным
2)неравнородным
3)однородым
4)равномерным
К северному полюсу полосового магнита подносят маленькую магнитную стрелку. Укажите рисунок, на котором правильно показано установившееся положение магнитной стрелки.
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
В магнитное поле, линии индукции которого показаны на рисунке, помещены небольшие магнитные стрелки с номерами 1, 2, 3 и 4, которые могут свободно вращаться. Северный полюс стрелки на рисунке тёмный, южный — светлый. В устойчивом положении находится стрелка с номером
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
9 вариант
Магнитное поле создается только
1) движущимися отрицательно заряженными частицами
2) движущимися заряженными частицами (как положительными, так и отрицательными)
3) находящимися в покое заряженными частицами
4) движущимися положительно заряженными частицами
Там, где магнитное поле более сильное, магнитные линии изображают
1)ближе друг к другу, т.е. гуще
2) дальше друг от друга, т.е. рже
3) на одинаковом расстоянии
4) на изменяющемся расстоянии
Если в разных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют различные силы, то такое поле называют
Однородным
Неоднородным
Переменным
Поля нет
Линия магнитного поля изображённого на рисунке полосового магнита направлена строго вправо в точках
1) 1 и 4
2) 2 и 3
3) 1 и 3
4) 2 и 4
На рисунке показано, как установились магнитные стрелки, находящиеся рядом с магнитом. Укажите полюса стрелок, обращённые к магниту.
1) 1 – северный полюс, 2 – южный
2) 1 – южный полюс, 2 – северный
3) и 1, и 2 – северные полюса
4) и 1, и 2 – южные полюса
10 вариант
Магнитные линии-это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие
Магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле
Положительно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Отрицательно заряженные частицы, помещенные в магнитное поле
Магнитные линии
1)всегда замкнуты
2)всегда разомкнуты
3)Могут быть как замкнуты, так и разомкнуты
4)пунктирные линии
Если в различных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют одинаковые силы, то такое поле называют
1)равномерным
2)неравнородным
3)однородым
4)равномерным
Линия магнитного поля изображённого на рисунке полосового магнита направлена строго влево в точках
1) 1 и 4
2) 2 и 3
3) 1 и 3
4) 2 и 4
Линейный проводник закрепили над магнитной стрелкой и собрали электрическую цепь, представленную на рисунке.
При замыкании ключа магнитная стрелка
1) останется на месте
2) повернётся на 180°
3) повернётся на 90° и установится перпендикулярно плоскости рисунка южным полюсом на читателя
4) повернётся на 90° и установится перпендикулярно плоскости рисунка северным полюсом на читателя
11 вариант
Какое утверждение верно?
А. Магнитное поле можно обнаружить по действию на движущийся заряд
Б. Магнитное поле можно обнаружить по действию на неподвижный заряд
А
Б
А и Б
Ни А, ни Б
Там, где магнитное поле более сильное, магнитные линии изображают
1)ближе друг к другу, т.е. гуще
2) дальше друг от друга, т.е. рже
3) на одинаковом расстоянии
4) на изменяющемся расстоянии
Если в разных точках магнитного поля на магнитную стрелку действуют различные силы, то такое поле называют
Однородным
Неоднородным
Переменным
Поля нет
Ток силой I протекает по прямолинейному участку провода (ток направлен «на нас»). Вектор индукции магнитного поля, создаваемого током, направлен влево в точке
1) А
2) B
3) C
4) D
К магнитной стрелке медленно поднесли справа постоянный магнит, как показано на рисунке. Как повернётся магнитная стрелка?
1) на 90° по часовой стрелке
2) на 90° против часовой стрелки
3) на 45° по часовой стрелке
4) никак не повернётся
Вопросы § 34 » ГДЗ (решебник) по физике 7-11 классов
1.Что является источником магнитного поля?
Магнитное поле порождается электрическим током (направленным движением заряженных частиц).
2. Чем создаётся магнитное поле постоянного магнита?
Магнитное поле постоянного магнита создается за счет того, что внутренние кольцевые токи в нем ориентированы одинаково и усиливают друг друга.
3. Что такое магнитные линии? Что принимают за их направление в какой-либо её точке?
Магнитные линии или линии магнитного поля — используемые для наглядности воображаемые линии — направление которых в каждой точке совпадает с направлением маленькой магнитной стрелки, помещенной в магнитное поле.
4. Как располагаются магнитные стрелки в магнитном поле, линии которого прямолинейны; криволинейны?
В магнитном поле с прямолинейными и криволинейными линиями стрелки будут располагаться по касательной к магнитным линиям.
5. О чём можно судить по картине линий магнитного поля?
О направлении и величине магнитного поля.
6. Какое магнитное поле — однородное или неоднородное — образуется вокруг полосового магнита; вокруг прямолинейного проводника с током; внутри соленоида, длина которого значительно больше его диаметра?
Неоднородное магнитное поле: вокруг полосового магнита и прямолинейного проводника с током. Однородное магнитное поле: внутри соляноида.
7. Что можно сказать о модуле и направлении силы, действующей на магнитную стрелку в разных точках неоднородного магнитного поля; однородного магнитного поля?
Сила, действующая на магнитную стрелку в однородном поле, в разных точках имеет одинаковый модуль и направление. В неоднородном поле они различны.
8. Чем отличается расположение магнитных линий в неоднородном и однородном магнитных полях?
В однородном поле магнитные линии расположены параллельно друг другу и с одинаковой густотой. В неоднородном магнитном поле их густота и их направления могут отличаются, однако они никогда не пересекаются.
Контрольная работа 11 кл М п ЭМИ ЭМК ЭМВ
Контрольная работа на тему: «МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ»
ВАРИАНТ 1
ЧАСТЬ А Выберите один верный ответ
1. Магнитное поле создается
1) электрическими зарядами
2) магнитными зарядами
3) движущимися электрическими зарядами
4) любым телом
2. Линии магнитной индукции вокруг проводника с током правильно показаны в случае
1)А 3)В
2) Б 4) Г
3. Прямолинейный проводник с током находится между полюсами магнита (проводник расположен перпендикулярно плоскости листа, ток течет к читателю). Сила Ампера, действующая на проводник, направлена
1) вправо → 3) вверх ↑
2) влево ← 4) вниз ↓
4. Траектория полета электрона, влетевшего в однородное магнитное поле под углом 60°
1) прямая 3) парабола
2) окружность 4) винтовая линия
5.Какой из ниже перечисленных процессов объясняется явлением электромагнитной индукцией?
1) взаимодействие проводников с током.
отклонение магнитной стрелки при прохождении по проводу электрического тока.
возникновение электрического тока в замкнутой катушке при увеличении силы тока в катушке, находящейся рядом с ней.
возникновение силы, действующей на прямой проводник с током.
6. Легкое проволочное кольцо подвешено на нити. При вдвигании в кольцо магнита северным полюсом оно будет:
- отталкиваться от магнита
притягиваться к магниту
неподвижным
сначала отталкиваться, затем притягиваться
отталкиваться от магнита7. На рисунке представлен график зависимости заряда от времени в колебательном контуре. Значения амплитуды заряда и периода его изменения равны
1,5 нКл, 2 мкс
3 нКл, 4 мкс
1,5 нКл, 4 мкс
3 нКл, 2 мкс
ЧАСТЬ В
8. Установите соответствия технических устройств из левого столбца таблицы с физическими явлениями, используемыми в них, в правом столбце.
Устройства
А. электродвигатель
Б. компас
В. гальванометр
Г. МГД — генератор
Явления
действие магнитного поля на постоянный магнит
действие магнитного поля на движущийся электрический заряд
действие магнитного поля на проводник с током
Решите задачи.
9. В однородном магнитном поле движется со скоростью 4 м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции провод длиной 1,5м. Модуль вектора индукции магнитного поля равен 50 мТл. Определить ЭДС индукции, которая возникает в проводнике.
10. На какой частоте работает радиопередатчик, излучающий волну длиной 30 м?
ЧАСТЬ С
Решите задачу.
11. По горизонтальным рельсам, расположенным в вертикальном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл, скользит проводник длиной 1 м с постоянной скоростью 10 м/с. Концы рельсов замкнуты на резистор сопротивлением 2 Ом. Найдите количество теплоты, которое выделится в резисторе за 4 с. Сопротивлением рельсов и проводника пренебречь.
Контрольная работа на тему: «МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ»
ВАРИАНТ 2
ЧАСТЬ А Выберите один верный ответ
1. Движущийся электрический заряд создает
только электрическое поле
только магнитное поле
как электрическое, так и магнитное поле
только гравитационное поле
2. На рисунке изображен цилиндрический проводник, по которому идет электрический ток. Направление тока указано стрелкой. Как направлен вектор магнитной индукции в точке С?
1)в плоскости чертежа вверх
в плоскости чертежа вниз
от нас перпендикулярно плоскости чертежа
к нам перпендикулярно плоскости чертежа
3. На проводник с током, внесенный в магнитное поле, действует сила, направленная
1)вверх
2)влево
к нам перпендикулярно плоскости чертежа
от нас перпендикулярно плоскости чертежа
4. Скорость электрона направлена перпендикулярно магнитной индукции. Сила Лоренца направлена
1) вправо→
2) влево←
3)вверх ↑
4) вниз ↓
5. Легкое металлическое кольцо подвешено на нити. При вдвигании в кольцо постоянного магнита оно отталкивается от него. Это объясняется
намагничиванием кольца
электризацией кольца
возникновением в кольце индукционного тока
возникновением в магните индукционного тока
6. В проволочное алюминиевое кольцо, висящее на нити, вносят полосовой магнит: сначала южным полюсом, затем северным. Кольцо при этом:
в обоих случаях притянется к магниту
в обоих случаях оттолкнется от магнита
в первом случае притянется, во втором — оттолкнется
в первом случае оттолкнется, во втором — притянется
7.
На рисунке представлен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре. Значения амплитуды силы тока и частоты ее изменения равны
10мА,8Гц
10мА,4Гц
5мА,0,125Гц
4) 5 мА, 0,25 Гц
ЧАСТЬ В
8. Установите соответствия технических устройств из левого столбца таблицы с физическими явлениями, используемыми в них, в правом столбце.
Явления
действие магнитного поля на постоянный магнит
действие магнитного поля на проводник с током
действие магнитного поля на движущийся электрический заряд
A. громкоговоритель
Б. электронно-лучевая трубка
B. амперметр
Г. компас
Решите задачи.
9. В однородном магнитном поле перпендикулярно направлению вектора индукции, модуль которого 0,1 Тл, движется проводник длиной 2 м со скоростью 5 м/с. Определить ЭДС индукции, которая возникает в проводнике.
10. Какова длина волны телевизионного сигнала, если несущая частота равна 50 МГц?
ЧАСТЬ С
11. Решите задачу.
Плоский проволочный виток площадью 1000 см2, имеющий сопротивление 2 Ом, расположен в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл таким образом, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции. На какой угол был повернут виток, если при этом по нему прошел заряд 7,5 мКл?
Ответы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
в-1 3 1 1 4 3 1 3 3132 0,3В 1МГц 20МДж
в-2 3 4 4 3 3 2 3 2321 1В 6м 120°