5. Электрические и магнитные свойства вещества.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Вещество является однородным изотропным диамагнетиком, если …

магнитная восприимчивость мала, вектор намагниченности направлен в сторону, противоположную направлению внешнего магнитного поля

Решение: К диамагнетикам относятся вещества, магнитные моменты атомов, молекул или ионов которых в отсутствие внешнего магнитного поля равны нулю. При внесении диамагнетика во внешнее магнитное поле атомы (молекулы) вещества приобретают наведенные магнитные моменты, направленные в сторону, противоположную внешнему полю (диамагнитный эффект). Поэтому магнитная восприимчивость   диамагнетиков отрицательна и   ~  , то есть значительно меньше единицы.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Для ориентационной поляризации диэлектриков характерно …

влияние теплового движения молекул на степень поляризации диэлектрика

Решение: Ориентационная поляризация наблюдается у полярных диэлектриков. Внешнее электрическое поле стремится ориентировать дипольные моменты полярных молекул по направлению вектора напряженности поля. Этому препятствует хаотическое тепловое движение молекул, вызывающее беспорядочный разброс диполей. В итоге совместного действия поля и теплового движения возникает преимущественная ориентация дипольных электрических моментов вдоль поля, возрастающая с увеличением напряженности электрического поля и с уменьшением температуры

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Диамагнетиком является вещество с магнитной проницаемостью …

=0,999864

Решение: Все вещества можно разделить на слабомагнитные (парамагнетики и диамагнетики) и сильномагнитные (ферромагнетики). У парамагнетиков магнитная проницаемость  >1, у диамагнетиков  <1, причем как у тех, так и у других   мало отличается от единицы, то есть магнитные свойства этих магнетиков выражены очень слабо. Поэтому диамагнетиком среди перечисленных веществ является вещество с магнитной проницаемостью  =0,999864.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Верным для неполярных диэлектриков является утверждение …

			Диэлектрическая проницаемость неполярных газообразных диэлектриков зависит от поляризуемости атома (молекулы), зависящей только от объема атома (молекулы) и от их концентрации
			Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков обратно пропорциональна температуре
			Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков прямо пропорциональна напряженности внешнего электрического поля
			Диэлектрическая проницаемость неполярных диэлектриков

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Характер зависимости магнитной проницаемости ферромагнетика   от напряженности внешнего магнитного поля Н показан на графике …

Решение: Характерной особенностью ферромагнетиков является зависимость магнитной проницаемости от напряженности внешнего магнитного поля, которая имеет вид, представленный на рисунке:

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Явление гистерезиса, то есть запаздывания изменения поляризованности от изменения напряженности внешнего электрического поля, имеет место в …

			сегнетоэлектриках
			полярных диэлектриках
			неполярных диэлектриках
			любых диэлектриках

Решение: Для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектрического гистерезиса, состоящее в различии значений поляризованности сегнетоэлектрического образца при одной и той же напряженности электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризованности этого образца. При уменьшении напряженности внешнего электрического поля до нуля наблюдается остаточная поляризованность. Явление гистерезиса объясняется доменной структурой сегнетоэлектрика.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Р диэлектрика от напряженности внешнего электрического поля Е.  Неполярным диэлектрикам соответствует кривая …

			4
			1
			2
			3

Решение: К неполярным диэлектрикам относятся диэлектрики, в молекулах (атомах) которых в отсутствие внешнего электрического поля «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов совпадают и дипольные моменты таких молекул равны нулю. При внесении неполярного диэлектрика во внешнее электрическое поле происходит деформация электронных оболочек атомов и молекул. «Центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов смещаются друг относительно друга. Вследствие этого неполярная молекула приобретает во внешнем электрическом поле индуцированный дипольный момент, направленный вдоль поля и пропорциональный напряженности   внешнего поля (этот механизм поляризации диэлектриков получил название электронной или деформационной поляризации). Тепловое движение неполярных молекул не влияет на возникновение у них индуцированных электрических дипольных моментов. Таким образом, для неполярных диэлектриков характерна прямо пропорциональная зависимость поляризованности от напряженности внешнего электрического поля, что отражает кривая 4.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Р диэлектрика от напряженности внешнего электрического поля Е.  Полярным диэлектрикам соответствует кривая …

			3
			1
			2
			4

Решение: К полярным диэлектрикам относятся диэлектрики, молекулы (атомы) которых обладают отличным от нуля дипольным моментом в отсутствие внешнего электрического поля. Однако в результате теплового движения молекул векторы их дипольных моментов ориентированы беспорядочно, и поляризованность Р = 0. При внесении полярного диэлектрика во внешнее электрическое поле наблюдается ориентационная поляризация: внешнее электрическое поле стремится ориентировать дипольные моменты полярных молекул по направлению вектора напряженности поля. Этому препятствует хаотическое тепловое движение молекул. В итоге совместного действия поля и теплового движения молекул имеет место преимущественная ориентация дипольных моментов в направлении поля, возрастающая с увеличением напряженности поля (и уменьшением температуры). В очень сильном электрическом поле (и при достаточно низкой температуре) дипольные моменты всех молекул располагаются практически параллельно полю. При этом поляризованность полярного диэлектрика достигает максимального значения (но существенно меньшего по сравнению с сегнетоэлектриками). Все указанные особенности поляризованности полярных диэлектриков отражает кривая 3.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Точка Кюри для кобальта равна 1403 К. При температуре 1150°С кобальт ведет себя во внешнем магнитном поле как …

			парамагнетик
			диамагнетик
			ферромагнетик
			ферроэлектрик

Решение: Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой вещество утрачивает ферромагнитные свойства. При температуре выше точки Кюри ферромагнетик ведет себя во внешнем магнитном поле как парамагнетик. По условию  °C, по шкале Кельвина   К, что выше температуры Кюри. Следовательно, кобальт ведет себя во внешнем магнитном поле при указанной температуре как парамагнетик.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Диамагнетиком является вещество с магнитной проницаемостью …

			=0,999864
			=1,00036
			=2600
			=1

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества Парамагнетиком является вещество с магнитной проницаемостью …

			=1,00036
			=0,999864
			2600
			1

Решение: Все вещества можно разделить на слабомагнитные (парамагнетики и диамагнетики) и сильномагнитные (ферромагнетики). У парамагнетиков магнитная проницаемость  >1, у диамагнетиков  <1, причем как у тех, так и у других   мало отличается от единицы, то есть магнитные свойства этих магнетиков выражены очень слабо. Поэтому парамагнетиком среди перечисленных веществ является вещество с магнитной проницаемостью  =1,00036.

Тема: Электрические и магнитные свойства вещества На рисунке показана зависимость поляризованности  Р в сегнетоэлектрике от напряженности Е внешнего электрического поля: Участок   соответствует …

			остаточной поляризации сегнетоэлектрика
			спонтанной поляризации сегнетоэлектрика
			коэрцитивной силе сегнетоэлектрика
			поляризации насыщения сегнетоэлектрика