Явление электромагнитной индукции. Электромагнитные колебания и волны. Вариант 5
5.1. На рисунках приведен различные случаи: 1) Магнит приближается к катушке; 2) Магнит покоится относительно катушки; 3) Ключ замыкается; 4) Рамка поворачивается.
Для каждого случая:
а) Нарисуйте силовые линии магнитного поля, создающего поток.
б) Что приводит к изменению потока, если оно есть?
в) Сформулируйте закон Фарадея и определите, в каком (их) случае возникает индукционный ток?
5
.2.
Медное кольцо на горизонтальном коромысле
поворачивается вокруг вертикальной
оси ОВ под действием движущегося магнита
С.
а) Покажите на рис. картину силовых линий поля магнита. Проанализируйте, как будет изменяться магнитный поток, проходящий через кольцо при удалении магнита от кольца?
б) Возникает или нет индукционный ток в кольце, и почему? Используя правило Ленца, определите направление индукционного тока в кольце.
в) Установите соответствие между направлением движения магнита и направлением вращения коромысла с кольцом и направлением индукционного тока в кольце
5.3. Колебательный контур катушку индуктивностью L = 1,6 мГн и конденсатор емкостью С = 0,04 мкФ. Максимальное напряжение на зажимах конденсатора Uмах = 200 В. Сопротивление контура пренебрежимо мало..
а) Что такое электромагнитные колебания?
б) Напишите уравнение зависимости заряда конденсатора от времени, считая начальную фазу колебаний равной нулю.
в) Определите максимальную силу тока в контуре.
5
.4.
На рисунке представлена зависимость
амплитуды колебаний на пластинах
конденсатора в различных колебательных
контурах от времени:
Если активное сопротивление контура в них одинаково, то максимальная индуктивность соответствует зависимости, обозначенной кривой …
а) Что происходит в цепи с момента ее размыкания?
б) Как зависит ток размыкания от времени?
в) Какая цепь характеризуется большим сопротивлением и почему?
5.5. В пространстве распространяется плоская электромагнитная волна.
а) Что такое электромагнитная волна?
б) Как связаны между собой вектор индукции магнитного поля и вектор напряженности электрического поля в электромагнитной волне?
в)
Если в некоторый момент времени в точке
с координатами ( x,
у,
z)
напряженность электрического поля
= (E,
0, 0), а индукция магнитного поля
= (0, 0, B),
то электромагнитная волна распространяется
в этом случае параллельно координатной
оси …
ИДЗ
Явление электромагнитной индукции. Электромагнитные колебания и электромагнитные волны Вариант 6
6
.1.
На рисунках изображены рамки разной
формы, выполненные из проводника
одинаковой
длины, помещенные в однородное магнитное
поле перпендикулярно к силовым линиям.
а) Дайте определение магнитного потока.
б) Вычислите магнитный поток для каждого случая.
в) Магнитный поток через контур будет максимальным на рисунке под номером ...
П
о
двум рельсам, соединенным перпендикулярной
перекладиной, начинают тянуть перемычку
в направлении, указанном стрелкой. Вся
система расположена в магнитном поле,
линии индукции которого направлены
перпендикулярно плоскости, в которой
лежат рельсы. и направление силы,
а) Сформулируйте правило Ленца.
б) Пользуясь правилом Ленца, показать направление индукционного тока, возникающего в контуре.
в) Как направлена сила, с которой магнитное поле действует на перемычку.
6
.3.
На рисунке
приведены графики возрастания со
временем t
силы тока I
при замыкании
двух электрических цепей, для которых
индуктивность цепей одинаковы, а
сопротивления различны.
а) Что происходит в цепи при ее замыкании
б) Как зависит ток размыкания от времени?
в) Для какой цепи активное сопротивление будет больше и почему?
6.4. Ниже приведены уравнения собственных незатухающих электромагнитных колебаний в четырех контурах с одинаковой индуктивностью.
1)
q
=
10-6cos(4t
+
),
Кл
2) U
=
3cos2t,
В
3)
q
=
10-8cos(t
+
),
Кл
4) I
=
–2sin2t,
А
а) Запишите формулу Томсона.
б) Используя заданные уравнения, вычислите величину электроемкости для каждого заданного случая.
в) Емкость C контура наибольшая в случае …
6.5.
На рисунке показана ориентация векторов
напряженности электрического (
)
и магнитного (
)
полей в электромагнитной волне. Вектор
плотности потока энергии электромагнитного
поля ориентирован в направлении …
а ) Что такое электромагнитная волна?
б) Как связаны между собой вектор индукции магнитного поля и вектор напряженности электрического поля в электромагнитной волне?
в) Электромагнитная волна распространяется в этом случае вдоль …
ИДЗ