Магнетизм | Сергей Рогин

ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ , 0

#1 Магнитное поле

В этой лекции вы научитесь решать типовые задачи ЕГЭ, связанные с магнетизмом, а также узнаете, кто такой Мессмер и почему в 18 веке магнит считали живым.


Задачи, рассмотренные в этой лекции:
1. Какая сила действует на два параллельных проводника с током?
2. Заряженная частица влетела в магнитное поле перпендикулярно ему. Найти радиус окружности, по которой она будет двигаться.
3. Металлический стержень длиной 0,1 м и массой 10г подвешен горизонтально на двух параллельных проводящих нитях длиной 1м в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл, вектор индукции направлен вертикально. Какую максимальную скорость приобретет стержень, если по нему пропустить ток 10А в течение 0,1 сек.Угол отклонения нитей от вертикали за время протекания тока мал.
4. Прямоугольная рамка с током находится в однородном магнитном поле и расположена так, что две стороны ее расположены параллельно вектору индукции магнитного поля, а две — перпендикулярно. Как повернется рамка?
5. Как магнит намагничивает железо и откуда берутся магниты? Почему намагниченность железа падает, если его нагревать?

#2 Электромагнитная индукция


Задачи, рассмотренные в лекции:
1. Горизонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения. При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник к некоторому моменту времени переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в этот момент времени равна 2 В. Каково ускорение проводника?
2. Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м2, ограниченная проводящим контуром с сопротивлением 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Пока проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось Оz медленно и равномерно возрастает от В1=-0,15 Тл до некоторого конечного значения В2, по контуру протекает заряд 0,008 Кл. Найти В2.
3. Магнитное поле В перпендикулярно контуру с площадью S и сопротивление R.Найти заряд, который протек по контуру при повороте контура на 90 градусов.
4. Выберите устройство, в котором используется явление возникновения тока при движении проводника в магнитном поле.
А) Электромагнит Б)Электродвигатель В) Электрогенератор Г) Амперметр
5. Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной оси под действием движущегося к нему магнита. Будет кольцо отталкиваться от магнита или притягиваться к нему и в какую сторону будет направлен индукционный ток (по или против часовой стрелки), если магнит движется по направлению к кольцу и северный полюс магнита обращен к кольцу.
6. Почему образуется искра, если быстро вынуть вилку из розетки?
7. В цепь последовательно включены батарея, сопротивление, амперметр и первичная обмотка трансформатора. К вторичной обмотке трансформатора подсоединен вольтметр. Как будут меняться показания амперметра и вольтметра, если сопротивление уменьшать до нуля? ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с напряжением батарейки.

#3 Трудные задачи из ЕГЭ


Задачи рассмотренные в лекции:
1. Рамка площадью S расположена перпендикулярно магнитному полю В и вращается с постоянной угловой скоростью w. Найти э.д.с. индукции в рамке.
2. Рамка площадью S расположена перпендикулярно магнитному полю В, которое изменяется по закону B=acos(bt). Найти э.д.с. индукции и ток в рамке.
3. Металлический стержень длиной L движется со скоростью V в магнитном поле (поле перпендикулярно скорости). Найти э.д.с. напряжение на концах стержня а)через закон э.д.с. индукции б) через силу Лоренца.
4. Проволочная рамка, в форме креста, имеющая начальную скорость V0, пролетает через область однородного магнитного поля с индукцией B. На сколько изменится скорость рамки ? Масса рамки m. Сопротивление всей рамки R. Сторона одного фрагмента рамки a. Ширина области поля больше 3a. Гравитацию не учитывать.
5. В зазоре между полюсами электромагнита вращается с угловой скоростью ω проволочная рамка в форме полуокружности радиусом r. Ось вращения рамки проходит вдоль оси О рамки и находится вблизи края области с постоянным однородным магнитным полем с индукцией В , линии которого перпендикулярны плоскости рамки. Найти э.д.с. индукции в рамке.
6. Медный диск вращается в магнитном поле, которое направлено по оси диска (или перпендикулярно поверхности диска). Центр и края диска соединены через сопротивление R. На окружность диска намотана нить с грузом массы m. Найти установившуюся скорость опускания груза двумя способами: а) через закон сохранения энергии в) через силу Ампера.
7. Два параллельных провода с токами в одну сторону притягиваются силой Ампера. Если мы держим один из проводов, то второй под действием силы Ампера ускоряется и получает кинетическую энергию, равную работе силы Ампера. Откуда взялась эта энергия, кто ее вложил? Учитываем, что магнитное поле работы не совершает, так как сила Лоренца перпендикулярна скорости, поэтому магнитное поле не может вкладывать энергию. Для простоты считать провод сверхпроводящим (сопротивление равно нулю). Рассмотреть два случая а) ток во втором проводе в начальный момент есть, но он не поддерживается (нет напряжения в проводе) б) Ток во втором проводе поддерживается (есть напряжение в проводе).


Онлайн подготовка к ЕГЭ

Добавить комментарий