Электромагнитная индукция. Система уравнений Максвелла

 

 

Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея)

где – Э.Д.С. индукции; – потокосцепление.

Разность потенциалов на концах проводника длиной , движущегося со скоростью в однородном магнитном поле

где – угол между направлениями векторов скорости и индукции .

Э.Д.С. индукции, возникающая в рамке, содержащей витков, площадью , при вращении с угловой скоростью в однородном магнитном поле с индукцией

Электродвижущая сила самоиндукции, возникающая в замкнутом контуре при изменении силы тока в нем,

где – индуктивность контура.

Индуктивность тороида (соленоида)

где – число витков на единицу длины тороида; – объем тороида.

Мгновенное значение силы тока при замыкании цепи, обладающей активным сопротивлением и индуктивностью

где – Э.Д.С. источника тока; – сопротивление источника тока.

Мгновенное значение силы тока при размыкании цепи

где – значение силы тока цепи при .

Энергия магнитного поля, создаваемая током в замкнутом контуре индуктивностью

где – сила тока в контуре.

Объемная плотность энергии магнитного поля

Система уравнений Максвелла (интегральный вид)

,

– вектор напряженности электрического поля; – вектор индукции электрического поля; – вектор индукции магнитного поля; – вектор напряженности магнитного поля; – объемная плотность электрического заряда; – плотность тока проводимости; – плотность тока смещения.

Система уравнений Максвелла (в дифференциальном виде)

где ; ;

 

Система уравнений Максвелла дополняется материальными уравнениями

где – диэлектрическая проницаемость вещества; – магнитная проницаемость вещества; – удельная проводимость вещества; – напряженность поля сторонних сил, действующих на участке проводника.

Задание 4.1
На рисунке представлена зависимость магнитного потока, пронизывающего некоторый замкнутый контур, от времени. ЭДС индукции в контуре по модулю максимальна на интервале времени…
Варианты ответов:
1)	B	2)	D
3)	C	4)	E
5)	A

Задание 4.2
На рисунке представлена зависимость магнитного потока, пронизывающего некоторый замкнутый контур, от времени. ЭДС индукции в контуре отрицательна и по величине максимальна на интервале времени…
Варианты ответов:
1)	B	2)	A
3)	E	4)	D
5)	C

Задание 4.3
На рисунке показан длинный проводник с током и проводящая рамка. При движении рамки к проводнику…
Варианты ответов:
1)	возникнет индукционный ток в направлении 1-2-3-4.	2)	индукционного тока не возникнет.
3)	возникнет индукционный ток в направлении 4-3-2-1.

Задание 4.4
На рисунке показан длинный проводник с током и проводящая рамка. При движении рамки параллельно проводнику…
Варианты ответов:
1)	возникнет индукционный ток в направлении 1-2-3-4.	2)	индукционного тока не возникнет.
3)	возникнет индукционный ток в направлении 4-3-2-1.

Задание 4.5
На рисунке показан длинный проводник с током и небольшая проводящая рамка. При выключении тока рамке…
Варианты ответов:
1)	возникнет индукционный ток в направлении 1-2-3-4.	2)	возникнет индукционный ток в направлении 4-3-2-1.
3)	индукционного тока не возникнет.

Задание 4.6
В магнитное поле, модуль вектора индукции которого изменяется по закону , помещена квадратная рамка со стороной см. Нормаль к площади ограниченной рамкой совпадает с направлением приращения вектора . ЭДС индукции изменяется по закону…
Варианты ответов:
1)		2)
3)		4)

Задание 4.7
В магнитное поле, модуль вектора индукции которого изменяется по закону , помещена квадратная рамка со стороной . Нормаль к площади ограниченной рамкой совпадает с направлением приращения вектора . ЭДС индукции в момент времени равна…
Варианты ответов:
1)		2)
3)		4)

Задание 4.8
Проводник в форме кольца помещен в однородное магнитное поле, модуль вектора индукции которого уменьшается с течением времени. Индукционный ток в проводнике направлен…
Варианты ответов:
1)	по часовой стрелке	2)	для однозначного ответа недостаточно данных
3)	ток в кольце не возникает	4)	против часовой стрелки

Задание 4.9
Индуктивность контура зависит от…
Варианты ответов:
1)	силы тока, протекающего в контуре.	2)	материала, из которого изготовлен контур.
3)	формы и размеров контура, магнитной проницаемости среды заполняющей контур.	4)	скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром.

Задание 4.10
Сила тока в замкнутом проводящем контуре изменяется с течением времени по закону , где , . Зависимость от времени ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, показана на рисунке…
Варианты ответов:
1)		2)
3)		4)

Задание 4.11
Система уравнений Максвелла справедлива для…
Варианты ответов:
1)	стационарного электромагнитного поля в отсутствие заряженных тел.	2)	переменного электромагнитного поля при наличии заряженных тел и токов проводимости.
3)	стационарных электрического и магнитного полей	4)	стационарного электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости.

Задание 4.12
После замыкания ключа К в электрической цепи позже других загорится лампочка…
Варианты ответов:
1)	Г	2)	В
3)	Б	4)	А

Задание 4.13
Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля имеет вид: Эта система справедлива для переменного электромагнитного поля…
Варианты ответов:
1)	при наличии заряженных тел и токов проводимости.	2)	в отсутствие заряженных тел и токов проводимости.
3)	в отсутствие заряженных тел.	4)	в отсутствие токов проводимости.

Задание 4.14
Система уравнений Максвелла справедлива для переменного электромагнитного поля…
Варианты ответов:
1)	в отсутствие токов проводимости.	2)	в отсутствие заряженных тел и токов проводимости.
3)	при наличии заряженных тел и токов проводимости.	4)	в отсутствие заряженных тел

Задание 4.15
Система уравнений Максвелла справедлива для переменного электромагнитного поля…
Варианты ответов:
1)	в отсутствие заряженных тел	2)	в отсутствие заряженных тел и токов проводимости.
3)	при наличии заряженных тел и токов проводимости.	4)	в отсутствие токов проводимости.

Задание 4.16
Система уравнений Максвелла справедлива для…
Варианты ответов:
1)	стационарных электрического и магнитного полей.	2)	переменного электромагнитного поля при наличии заряженных тел и токов проводимости.
3)	переменного электромагнитного поля в отсутствие заряженных тел.	4)	переменного электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости.

Задание 4.17
Система уравнений Максвелла справедлива для переменного электромагнитного поля…
Варианты ответов:
1)	в отсутствие токов проводимости.	2)	при наличии заряженных тел и токов проводимости.
3)	в отсутствие заряженных тел и токов проводимости.	4)	в отсутствие заряженных тел

Задание 4.18
Система уравнений Максвелла справедлива для…
Варианты ответов:
1)	стационарного электрического поля.	2)	стационарного электромагнитного поля в отсутствие заряженных тел.
3)	стационарного магнитного поля в вакууме.	4)	стационарных электрических и магнитных полей

Задание 4.19
Утверждение: «В любой точке пространства переменное магнитное поле возбуждает вихревое электрическое поле» раскрывает физический смысл уравнений…
Варианты ответов:
1)		2)
3)		4)

Задание 4.20
Для постоянного электрического поля справедливы утверждения:
Варианты ответов:
1)	электростатическое поле является потенциальным;
2)	электростатическое поле действует как на неподвижные, так и на движущиеся заряды;
3)	поток вектора напряженности электростатического поля сквозь произвольную замкнутую поверхность всегда равен нулю.

Задание 4.21
Для постоянного электрического поля справедливы утверждения:
Варианты ответов:
1)	электростатическое поле действует на заряженную частицу с силой, не зависящей от скорости движения частицы;
2)	циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль произвольного замкнутого контура равна нулю;
3)	силовые линии электростатического поля являются замкнутыми.

Задание 4.22
Для постоянного магнитного поля справедливы утверждения:
Варианты ответов:
1)	силовые линии магнитного поля являются замкнутыми;
2)	магнитное поле не совершает работы над движущимися электрическими зарядами;
3)	постоянное магнитное поле является потенциальным.

Задание 4.23
Для постоянного магнитного поля справедливы утверждения:
Варианты ответов:
1)	магнитное поле действует на заряженную частицу с силой, пропорциональной скорости частицы;
2)	циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного замкнутого контура равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром;
3)	силовые линии магнитного поля разомкнуты.

Задание 4.24
Для постоянного магнитного поля справедливы утверждения:
Варианты ответов:
1)	магнитное поле действует только на движущиеся электрические заряды;
2)	магнитное поле является вихревым;
3)	поток вектора магнитной индукции сквозь произвольную замкнутую поверхность отличен от нуля.

Задание 4.25
В постоянном однородном магнитном поле, созданном электромагнитом с дискообразными полюсами, на некотором расстоянии от оси полюсов закреплена положительно заряженная частица. Частица выстреливается так, что вектор ее скорости перпендикулярен силовым линиям магнитного поля и направлен по касательной к окружности, плоскость которой перпендикулярна вектору , а центр лежит на оси полюсов. Скорость частицы такова, что она движется именно по этой окружности. В некоторый момент ток в обмотках электромагнита начинает увеличиваться. Правильное сочетание направлений скорости и ускорения частицы в этот момент представлено на рисунке…
Варианты ответов:
1)		2)
3)		4)

Задание 4.26
Уравнение Максвелла, описывающее отсутствие в природе магнитных зарядов, имеет вид…
Варианты ответов:
1)		2)
3)		4)

Задание 4.27
Контур площадью расположен перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Модуль магнитной индукции с течением времени ЭДС индукции, возникающая в контуре, изменяется по закону…
Варианты ответов:
1)		2)
3)

Задание 4.28
Заряженная частица, вектор скорости которой перпендикулярен силовым линиям однородного магнитного поля, движется по установившейся траектории. В некоторый момент индукцию поля начинают увеличивать. В результате модуль скорости частицы…
Варианты ответов:
1)	увеличивается независимо от знака заряда	2)	уменьшается независимо от знака заряда
3)	увеличивается или уменьшается в зависимости от знака заряда	4)	сохраняется независимо от знака заряда

Задание 4.29
Сила тока, протекающего в соленоиде индуктивностью L=100 мГн, изменяется, с течением времени, по закону Магнитный поток соленоида изменяется по закону…
Варианты ответов:
1)		2)
3)		4)

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: