Электромагнитная индукция. Система уравнений Максвелла
Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image002.gif)
где
– Э.Д.С. индукции;
– потокосцепление.
Разность потенциалов на концах проводника длиной
, движущегося со скоростью
в однородном магнитном поле
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image012.gif)
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 ![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image026.gif)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image028.gif)
Электродвижущая сила самоиндукции, возникающая в замкнутом контуре при изменении силы тока в нем,
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image030.gif)
где
– индуктивность контура.
Индуктивность тороида (соленоида)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image034.gif)
где
– число витков на единицу длины тороида;
– объем тороида.
Мгновенное значение силы тока
при замыкании цепи, обладающей активным сопротивлением
и индуктивностью ![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image032.gif)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image045.gif)
где
– Э.Д.С. источника тока;
– сопротивление источника тока.
Мгновенное значение силы тока при размыкании цепи
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image051.gif)
где
– значение силы тока цепи при
.
Энергия магнитного поля, создаваемая током в замкнутом контуре индуктивностью ![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image032.gif)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image058.gif)
где
– сила тока в контуре.
Объемная плотность энергии магнитного поля
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image060.gif)
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)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image077.gif)
где
;
;
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image085.gif)
Система уравнений Максвелла дополняется материальными уравнениями
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza7/2157717188238.files/image087.gif)
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)
|
|
Воспользуйтесь поиском по сайту: