Магнетизм Магнитное поле различных проводников с током. Вектор магнитной индукции
(а) На рисунке изображен проводник, по которому течет электрический ток. Направление тока указано стрелкой. Как направлен вектор магнитной индукции в точке А?
1) вверх 2) перпендикулярно чертежу от нас
3) вниз 4) перпендикулярно чертежу на нас
( б) К магнитной стрелке компаса, зафиксированной в положении, представленном на рисунке, поднесли магнит. После освобождения фиксатора стрелка компаса установится в положении равновесия,
повернувшись на 180
1) повернувшись на 180
2) повернувшись на 90 по часовой стрелке
3) повернувшись на 90 против часовой стрелки
4) оставшись в прежнем положении
( а) На рисунке изображен проводник, по которому течет электрический ток. Направление тока указано стрелкой. Если в точке А расположить магнитную стрелку, которая может вращаться, то своим «южным» полюсом стрелка развернется
1) от нас 2) к нам 3) к проводнику 4) от проводника
(б) Какие магнитные полюсы изображены на рисунке?
1) А — северный, В — южный
2) А — северный, В — северный
3) А — южный, В — северный
4) А — южный, В — южный
(а) В каком случае вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле?
А. Электрон движется равномерно и прямолинейно.
Б. Электрон движется равномерно по окружности.
В. Электрон движется прямолинейно и равноускоренно
1) только в случае А 2) только в случае Б 3) только в случае В
4) в случаях А, Б и В 5) ни в одном из данных случаев
( б) На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в вертикальной плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен
1) вертикально вверх 2) вертикально вниз
3) вправо 4) влево
(а) Электрический ток в прямолинейном проводнике направлен перпендикулярно плоскости рисунка и выходит из плоскости к наблюдателю. Какое расположение и направление имеют линии магнитной индукции?
(б) Электрический ток в прямолинейном проводнике направлен перпендикулярно плоскости рисунка и выходит из плоскости от наблюдателя. Какое расположение и направление имеют линии магнитной индукции?
(а) По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг другу, текут одинаковые токи I (см. рисунок). Как направлено создаваемое ими магнитное поле в точке С?
1) к нам 2) от нас
3) вверх ↑ 4) вниз ↓
(б) На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в горизонтальной плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен
1 ) вертикально вверх
2) горизонтально влево
3) горизонтально вправо
4) вертикально вниз
Какая физическая величина имеет единицу измерения 1 Тесла?
1) магнитная индукция
2) поток магнитной индукции
5) энергия магнитного поля
Сила Ампера. Сила взаимодействия двух проводников с током
( а) Как направлена сила (указать номер стрелки), действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле?
( б) Четыре прямых проводника с током – 1, 2, 3 и 4 - находятся в однородном магнитном поле (см. рисунок; остальные части электрических цепей, в которые входят проводники, не показаны, проводник 4 расположен перпендикулярно магнитному полю, ток по нему течет «на нас»). На какой из проводников магнитное поле не действует?
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
В однородном магнитном поле находится рамка, по которой течет ток (см. рисунок). Сила, действующая на нижнюю сторону рамки, направлена
1) вниз 2) перпендикулярно чертежу от нас
3) вверх 4) перпендикулярно чертежу на нас
На рисунке представлено взаимодействие магнитного поля с проводником, по которому идет ток. Определите направление силы Ампера.
1) вверх 2) вниз 3) вправо 4) влево 5) определить нельзя
( а) Электрическая цепь, состоящая из четырех прямолинейных горизонтальных проводников (1 – 2, 2 – 3, 3 – 4, 4 – 1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого направлен вертикально вниз (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена сила Ампера, действующая на проводник 1 – 2?
1) вертикально вверх 2) горизонтально вправо
3) вертикально вниз 4) горизонтально влево
(б) Электрическая цепь, состоящая из четырех прямолинейных горизонтальных проводников (1 – 2, 2 – 3, 3 – 4, 4 – 1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого направлен горизонтально вправо (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена сила Ампера, действующая на проводник 1 – 2?
1) горизонтально влево 2) горизонтально вправо
3) вертикально вниз 4) вертикально вверх
Прямой проводник с током длиной 50 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл под углом 30º к направлению вектора магнитной индукции. Определите силу тока, протекающего по проводнику, если сила, действующая на проводник, равна 0,4 Н.
1) 0,08 А 2) 0,125 А 3) 4 А 4) 8 А 5) 12,5 А
Определите силу, действующую на прямой проводник длиной 0,12 м, по которому течет ток 30 А, если он находится в магнитном поле с индукцией 0,9 Тл, а направление тока в проводнике составляет угол 60º с направлением магнитного поля.
1) 2,5 Н 2) 2,6 Н 3) 2,7 Н 4) 2,8 Н 5) 2,9 Н
Угол между проводником с током и направлением вектора магнитной индукции внешнего однородного магнитного поля увеличивается от 30º до 90º. Сила Ампера при этом
1) возрастает в 2 раза 2) убывает в 2 раза
3) не изменяется 4) убывает до нуля
Участок проводника длиной 20 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила тока в проводнике 5 А. Какое перемещение совершит проводник в направлении действия силы Ампера, если работа этой силы равна 0,005 Дж? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.
1) 0,0001 м 2) 0,1 м 3) 0,01 м 4) 10 м
К прямолинейному проводнику приложено напряжение U . Проводник находится в однородном магнитном поле, силовые линии которого перпендикулярны оси проводника. Как изменится сила, действующая на проводник если, не изменяя величины приложенного напряжения, проводник удлинить на 10%?
1) не изменится 2) увеличится в 1,1 раза 3) увеличится в 10 раз
4) уменьшится в 1,1 раза 5) уменьшится в 10 раз
На двух динамометрах подвешен горизонтально проводник длиной 0,2 м, который затем помещен в однородное горизонтальное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное к проводнику. На сколько изменятся показания каждого динамометра при протекании по проводнику тока силой 5 А?
1) 2,5 Н 2) 0,5 Н 3) 0,25 Н 4) 0,1 Н
На двух непроводящих нитях подвешен горизонтально прямолинейный проводник массой 100 г и длиной 0,2 м. Проводник расположен в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярном к проводнику. Какой ток нужно пропустить по проводнику, чтобы он был невесом?
1) 0,1 А 2) 1,0 А 3) 10 А 4) 100 А 5) 0,01 А
На столе лежит прямой медный проводник, по которому течет ток плотностью 10 6 А/м 2 . Над поверхностью стола создается однородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны направлению тока. При некоторой величине индукции магнитного поля проводник приподнимается над поверхностью стола. Определите величину индукции этого поля. Плотность меди 8,9 . 10 3 кг/м 3 .
1) 89 Тл 2) 8,9 Тл 3) 0,89 Тл 4) 0,089 Тл
В однородном вертикальном магнитном поле на двух тонких непроводящих нитях подвешен горизонтально проводник длиной 0,2 м и массой 20 г. Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, если сила тока в проводнике равна 2 А?
1) 30º 2) 45º 3) 60º 4) 90º 5) проводник не отклонится
Проводящий стержень длиной 0,25 м, по которому течет ток силой 10 А, лежит на горизонтальной поверхности перпендикулярно к однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,2 Тл (см. рисунок, вид сверху). Какую горизонтальную силу F нужно приложить перпендикулярно к проводнику для его равномерного поступательного движения? Масса проводника 0,1 кг, коэффициент трения равен 0,10.
1) 0,01 Н 2) 0,05 Н 3) 0,1 Н 4) 0,15 Н
Проводящий стержень длиной 0,25 м, по которому течет ток силой 10 А, лежит на горизонтальной поверхности перпендикулярно к однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,2 Тл (см. рисунок, вид сверху). Какую горизонтальную силу F нужно приложить перпендикулярно к проводнику для его равномерного поступательного движения? Масса проводника 0,1 кг, коэффициент трения равен 0,10.
1) 0,01 Н 2) 0,05 Н 3) 0,1 Н 4) 0,15 Н
Проводник расположен перпендикулярно к однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,1 Тл на наклонной плоскости, составляющей угол 30º с горизонтом (см. рисунок). Какую минимальную силу нужно приложить к проводнику параллельно наклонной плоскости для удержания его в состоянии покоя, если сила тока в проводнике 10 А? Коэффициент трения равен 1/( ). Масса проводника 0,1 кг, его длина 0,5 м.
1) 0, 375 Н 2) 1,125 Н 3) 0,25 Н 4) 0,75 Н 5) 0,125 Н
Проводник расположен перпендикулярно к однородному вертикальному магнитному полю с индукцией 0,1 Тл на наклонной плоскости, составляющей угол 45º с горизонтом (см. рисунок). Какую минимальную силу нужно приложить к проводнику параллельно наклонной плоскости для удержания его в состоянии покоя, если сила тока в проводнике 10 А? Коэффициент трения равен 0,2. Масса проводника 0,1 кг, его длина 0,5 м.
1) 0, 01 Н 2) 0,1 Н 3) 0,99 Н 4) 1,9 Н 5) 2,7 Н
Проводник длиной l и сопротивлением R согнут в форме квадрата и помещен в однородное магнитное поле с индукцией В , перпендикулярное плоскости квадрата. Какая сила будет действовать на проводник, если на соседние вершины образованной фигуры подать напряжение U ?
В однородном магнитном поле находится прямолинейный проводник с током перпендикулярно линиям магнитной индукции (см. чертеж). Во сколько раз изменится сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если его согнуть пополам под прямым углом в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции?
Два параллельных проводника, по которым текут токи в одном направлении, притягиваются. Это объясняется тем, что
токи непосредственно взаимодействуют друг с другом
электрические поля зарядов в проводниках непосредственно взаимодействуют друг с другом
магнитные поля токов непосредственно взаимодействуют друг с другом
магнитное поле одного проводника с током действует на движущиеся заряды в другом проводнике
Как взаимодействуют два параллельных друг другу проводника, если в первом случае электрический ток идет в них в одном направлении, а во втором случае – в противоположных направлениях?
в обоих случаях притягиваются друг к другу
в обоих случаях отталкиваются друг от друга
в первом случае притягиваются, а во втором случае отталкиваются друг от друга
в первом случае отталкиваются, а во втором случае притягиваются друг к другу
Два параллельных проводника длиной 2,8 м каждый находятся на расстоянии 14 см один от другого и притягиваются друг к другу с силой 3,4 мН. Сила тока в одном из них равна 68 А. Определите силу тока в другом проводнике.
1 ) 1,25 А 2) 12,5 А 3) 40 А 4) 25 А 5) 125 А
Три параллельных длинных проводника расположены в одной плоскости на одинаковом расстоянии друг от друга. По проводникам текут одинаковые токи так, как указано на рисунке. Как изменится сила, действующая на единицу длины среднего проводника, если ток в правом проводнике увеличить в 2 раза?
1) увеличится в 2 раза 2) увеличится в 1,5 раза
3) уменьшится в 2 раза 3) уменьшится в 1,5 раза
Три параллельных длинных проводника расположены в одной плоскости на одинаковом расстоянии друг от друга. По проводникам текут одинаковые токи в одном направлении (см. рисунок). Во сколько раз изменится сила, действующая на единицу длины правого проводника, если направление тока в левом проводнике изменить на противоположное?
1) уменьшится в 3 раза 2) увеличится в 3 раза 3) уменьшится в 2 раза
4) станет равной нулю 5) не изменится
В однородном магнитном поле с индукцией 100 мкТл в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, помещены два параллельных проводника большой длины, расположенных на расстоянии 10 см друг от друга (см. рисунок). По проводникам текут токи силой 10 А каждый в одном направлении. Во сколько раз изменится сила, действующая на длине 1 м левого проводника, если направление тока в правом проводнике изменить на противоположное?
1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза
3) уменьшится в 1,5 раза 4) увеличится в 1,5 раза 5) не изменится
Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитных полях
Вектор индукции магнитного поля направлен вертикально вверх. Как будет двигаться первоначально неподвижный электрон в этом поле? Влияние силы тяжести не учитывать.
1) останется неподвижным 2) равномерно вверх
3 ) равномерно вниз 4) равноускоренно вниз
(а) Положительно заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля, как показано на рисунке. Сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля, направлена в плоскости рисунка
1) вверх 2) вниз 3) вправо
4) влево 5) равна нулю
( б) Протон р , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость , перпендикулярную вектору индукции магнитного поля, направленному вертикально (см. рисунок). Куда направлена действующая на него сила Лоренца?
перпендикулярно чертежу от наблюдателя
перпендикулярно чертежу к наблюдателю
(в) Электрон е , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость , перпендикулярную вектору индукции магнитного поля, направленному вертикально (см. рисунок). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца?
в ертикально вниз ↓
перпендикулярно чертежу от наблюдателя
перпендикулярно чертежу к наблюдателю
(а) Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью υ (см. рисунок). Укажите правильную траекторию движения электрона.
(б) Альфа – частица влетает в однородное магнитное поле со скоростью υ (см. рисунок). Укажите правильную траекторию движения α – частицы в магнитном поле.
Электрон и протон влетают в однородное магнитное поле с одинаковыми по модулю скоростями. Однако вектор скорости влетающего электрона параллелен вектору магнитной индукции , а протона – перпендикулярен. Отношение силы, действующей на электрон, к силе, действующей на протон со стороны магнитного поля в этот момент времени, равно
1) 1 2) 0 3) ≈ 1/2000 4) ≈ 2000
Частица с зарядом 8·10 -19 Кл движется со скоростью 1000 км/с в магнитном поле с индукцией 5 Тл. Угол между векторами скорости и индукции равен 30º. Определите значение силы Лоренца.
1) 10 -15 Н 2) 2·10 -14 Н 3) 2·10 -12 Н 4) 10 -12 Н 5) 4·10 -12 Н
Электрон и протон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии L друг от друга со скоростями υ и 2υ соответственно. Отношение модуля силы, действующей на электрон со стороны магнитного поля, к модулю силы, действующей на протон, в этот момент времени равно
1) 4:1 2) 2:1 3) 1:1 4) 1:2
Заряженная частица движется с постоянной скоростью 200 м/с во взаимно перпендикулярных электрическом (напряженность ) и магнитном (магнитная индукция ) полях. Как связаны величины и между собой?
1) Е и В равны друг другу 2) Е больше В в 200 раз
3) Е меньше В в 200 раз 4) Е больше В в 20 раз
Альфа-частица, кинетическая энергия которой 500 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное ее скорости. Индукция магнитного поля 0,1 Тл. Найдите радиус окружности, по которой будет двигаться альфа-частица. 1 эВ = 1,6·10 -19 Дж. Заряд альфа-частицы 3,2·10 -19 Кл, ее масса 6,6·10 -27 кг.
1) 0,024 м 2) 0,026 м 3) 0,028 м 4) 0,032 м 5) 0,036 м
Как изменится частота вращения заряженной частицы в однородном магнитном поле при уменьшении ее скорости в n раз?
1) увеличится в n раз 2) увеличится в n 3 раз
3) увеличится в n 2 раз 4) не изменится
Заряженная частица движется по окружности в магнитном поле. Во сколько раз изменится радиус окружности, если индукция магнитного поля уменьшится на 20%?
1) 1,25 2) 0,80 3) 1,10 4) 0,64 5) 0,90
Два первоначально покоящиеся электрона ускоряются в электрическом поле: первый в поле с разностью потенциалов U, второй – 2U. Ускорившиеся электроны попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны скорости движения электронов. Отношение радиусов кривизны траектории первого и второго электронов в магнитном поле равно
Два иона, прошедшие одну и туже ускоряющую разность потенциалов, влетели перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле. Первый из них начал двигаться по окружности радиусом 0,1 м, а второй – по окружности радиусом 0,04 м. Найдите отношение масс первого иона к массе второго, если их заряды одинаковые.
1) 2,75 2) 3,25 3) 4,75 4) 5,25 5) 6,25
Два иона, прошедшие одну и туже ускоряющую разность потенциалов, влетели перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле. Масса первого иона в 4 раза больше массы второго, а их заряды одинаковы. Найдите отношение радиуса окружности, по которой движется первый ион, к радиусу окружности, по которой движется второй ион.
1) 1,5 2) 2 3) 3 4) 4 5) 5
Магнитный поток. Электромагнитная индукция
Какая физическая величина имеет единицу измерения 1 Вебер?
1) магнитная индукция 2) поток магнитной индукции
3) индуктивность 4) ЭДС индукции 5) энергия магнитного поля
(а) Плоский проволочный виток площадью S расположен в однородном магнитном поле с индукцией так, что угол между вектором и плоскостью витка равен α. Чему равен магнитный поток через виток?
1) ВS 2) ВScosα 3) ВSsinα 4) ВS/cosα 5) ВS/sinα
(б) Чему равен магнитный поток через контур площадью 100 см 2 в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл, если угол между вектором индукции и нормалью к плоскости контура равен 30º?
Контур АВСD находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого направлены перпендикулярно плоскости контура от наблюдателя (см. рисунок). Магнитный поток через контур будет меняться, если контур
движется поступательно в направлении от наблюдателя
движется поступательно в направлении к наблюдателю
поворачивается вокруг стороны СD
движется поступательно в плоскости рисунка
(а) На рисунке показаны два способа вращения рамки в однородном магнитном поле.
1) возникает в обоих случаях
2) не возникает ни в одном из случаев
3) возникает только в первом случае
4) возникает только во втором случае
(б) Проволочная рамка движется в однородном магнитном поле с силовыми линиями, выходящими из плоскости листа, в случае I со скоростью , в случае II со скоростью (см. рисунок). Плоскость рамки остается перпендикулярной линиям магнитной индукции. В каком случае возникает ток в рамке?
1) только в случае I 2) в обоих случаях
3) только в случае II 4) ни в одном из случаев
(а) В металлическое кольцо в течение первых двух секунд вдвигают магнит, в течение следующих двух секунд магнит остается неподвижным внутри кольца, а в течение последующих двух секунд его вынимают из кольца. В какие промежутки времени в кольце течет ток?
1 ) 0-6 с 2) 0-2 с и 4-6 с 3) 2-4 с 4) 0-2 с
(б) Неподвижный виток провода находится в магнитном поле и своими концами замкнут на амперметр. Значение магнитной индукции поля изменяется с течением времени согласно графику на рисунке. В какой промежуток времени амперметр покажет наличие электрического тока в витке?
1) 0-1 с и 3-4 с 2) 1-2 с 3) 2-3 с 4) 1-3 с
(а) Какой процесс объясняется явлением электромагнитной индукции?
взаимодействие двух проводников с током
возникновение электрического тока в замкнутой катушке при изменении силы тока в другой катушке, находящейся рядом с ней
отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током
возникновение силы, действующей на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле
(б) Укажите устройство, в котором используется явление возникновения тока при движении проводника в магнитном поле
1) электромагнит 2) электрогенератор
3 ) электродвигатель 4) амперметр
(а) В однородном магнитном поле вокруг оси АС с одинаковой частотой вращают две одинаковые рамки (см. рисунок). Отношение ε I :ε II амплитудных значений ЭДС индукции, генерируемых в рамках I и II, равно
1) 1 : 4 2) 1 : 2 3) 1 : 1 4) 2 : 1
( б) В однородном магнитном поле вокруг оси АС с одинаковой частотой вращают две одинаковые рамки (см. рисунок). Площадь рамки I в два раза меньше площади рамки II. Отношение ε I :ε II амплитудных значений ЭДС индукции, генерируемых в рамках I и II, равно
1) 1 : 4 2) 1 : 2 3) 1 : 1 4) 2 : 1
Магнитный поток через рамку изменяется так, как показано на рисунке. На каком из участков модуль ЭДС индукции, возникающей в рамке, принимает максимальное значение?
1) на участке 1 2) на участке 2
3) на участке 3 4) на участке 4
(а) Магнит выводят из кольца так, как показано на рисунке. Какой полюс магнита ближе к кольцу?
1) северный 2) южный
3) отрицательный 4) положительный
( б) На рисунке показан опыт по проверке правила Ленца. Опыт проводится со сплошным кольцом, а не разрезанным, потому что
1) сплошное кольцо сделано из стали, а разрезанное – из алюминия
2) в разрезанном кольце возникает вихревое электрическое поле, а в сплошном – нет
3) в сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном – нет
4 ) в сплошном кольце возникает ЭДС индукции, а в разрезанном - нет
Магнитный поток через контур меняется так, как показано на графике. Чему равна ЭДС индукции в момент времени 4 с?
1) 0 В 2) 0,5 В 3) 1,5 В 4) 2,0 В 5) 1,0 В
В магнитном поле находится виток провода, замкнутый на резистор. Если магнитный поток через виток равномерно увеличивать от нуля до значения Ф 0 сначала за время t, а потом за время 4t, то сила тока в резисторе во втором случае будет
1) в 4 раза больше 2) в 4 раза меньше
3) в 2 раза больше 4) в 2 раза меньше
Круглый проволочный виток площадью 2 м 2 расположен перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Величина вектора магнитной индукции равна 0,04 Тл. За время 0,01 с магнитное поле равномерно спадает до нуля. Чему равна ЭДС индукции, генерируемая при этом в витке?
1) 8 В 2) 2 В 3) 0,8 мВ 4) 0 В
В катушке, имеющей 200 витков, при равномерном исчезновении магнитного поля за 0,1 с индуцируется ЭДС 4 В. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки?
1) 0,001 Вб 2) 0,003 Вб 3) 0,002 Вб 4) 0,012 Вб 5) 0,004 Вб
Рамка, содержащая 40 витков, находится в магнитном поле. Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке при изменении магнитного потока в ней от 0,098 Вб до 0,013 Вб за 0,17 с.
1) 10 В 2) 0,5 В 3) 0,0125 В 4) 20 В
Проволочная рамка площадью 1,5 м 2 помещена в однородное магнитное поле так, что ее плоскость расположена перпендикулярно полю. Индукция магнитного поля меняется со временем таким образом, что за каждые три секунды индукция возрастает на 20 Тл. Определите величину ЭДС индукции, возникающей в рамке.
1) 3 В 2) 6 В 3) 10 В 4) 30 В 5) 60 В
Проволочная рамка, содержащая 40 витков, охватывает площадь 240 см 2 . Вокруг нее создается однородное магнитное поле, перпендикулярное к ее плоскости. При повороте рамки на 1/4 оборота за 0,15 с в ней наводится средняя ЭДС индукции, равная 160 мВ. Определить индукцию магнитного поля.
1) 0,025 Тл 2) 0,0025 Тл 3) 4 Тл 4) 40 Тл
Поток магнитной индукции в проводящем контуре, содержащем N =100 витков, изменяется по закону Ф=(2+5 t )·10 -2 Вб. Как зависит ЭДС индукции в контуре от времени?
1) ε = В 2) ε = В 3) ε = 5·10 -2 В 4) ε = 5 В
Поток магнитной индукции в проводящем контуре, содержащем N =100 витков, изменяется по закону Ф=(2+5 t )·10 -2 Вб. Какова сила тока в контуре в момент времени 2 с, если его сопротивление R =2 Ом?
1) 3 А 2) 3·10 -4 А 3) 2,5·10 -4 А 4) 2,5 А
Магнитный поток в рамке, равномерно вращающейся в однородном магнитном поле, изменяется по закону Ф Вб. Найти зависимость от времени ЭДС индукции, возникающей в рамке.
Магнитная индукция однородного магнитного поля изменяется по закону B =(2+5t 2 )·10 -2 Тл. Контур площадью S =10 -2 м 2 расположен перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определитe зависимость ЭДС индукции, возникающей в контуре, от времени.
1) ε = 2) ε = 10 -3 t В
3) ε = В 4) ε = (2+10t)·10 -4 В
Проволочный контур, имеющий форму равностороннего треугольника со стороной 10 см, помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл так, что плоскость контура составляет угол 30º с направлением поля. Поле начинают равномерно уменьшать и за время 2,5·10 -5 с оно спадает до нуля. Определите величину ЭДС индукции, наводимой в контуре за это время.
1) 43,1 В 2) 43,2 В 3) 43,3 В 4) 43,4 В 5) 43,5 В
(а) По двум рельсам, соединенным перпендикулярной перекладиной (см. рисунок), начинают тянуть перемычку в направлении, указанном стрелкой. Вся конструкция расположена в магнитном поле, перпендикулярном плоскости, образуемой рельсами. В каком направлении действует сила со стороны магнитного поля на возникающий индукционный ток в перемычке?
1) вправо 2) перпендикулярно чертежу от нас
3) влево 4) перпендикулярно чертежу на нас
( б) Прямоугольный контур, образованный двумя рельсами и двумя перемычками, находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура. Правая перемычка скользит по рельсам, сохраняя надежный контакт с ними. Известны величины: индукция магнитного поля В = 0,2 Тл, расстояние между рельсами l = 10 см, скорость движения перемычки υ = 2 м/с. Каково сопротивление контура R, если сила индукционного тока в контуре I = 0,01 А?
1) 0,001 Ом 2) 2 Ом 3) 0,4 Ом 4) 4 Ом
Постоянный магнит вводят в замкнутое алюминиевое кольцо на тонком длинном подвесе (см. рисунок). Первый раз – северным полюсом, второй раз – южным полюсом. При этом
в первом опыте кольцо притягивается к магниту, во втором – кольцо отталкивается от магнита
в первом опыте кольцо отталкивается от магнита, во втором – кольцо притягивается к магниту
в обоих опытах кольцо притягивается к магниту
в обоих опытах кольцо отталкивается от магнита
В магнитном поле с индукцией 0,015 Тл перпендикулярно силовым линиям перемещается проводник длиной 0,6 м со скоростью 15 м/с. Сколько таких проводников нужно включить последовательно, чтобы наводимая в них ЭДС оказалась равной 0,54 В?
1) 3 2) 4 3) 5 4) 6 5) 8
(а) Самолет летит с горизонтальной скоростью 250 м/с в области, где магнитное поле Земли почти вертикально и равно 5·10 -5 Тл. Между крайними точками крыльев самолета, расстояние между которыми 80 м, индуцируется разность потенциалов
1) 1 В 2) 10 В 3) 70 В 4) 100 В 4) 700 В
(б) При движении проводника в однородном магнитном поле на его концах возникает ЭДС индукции ε 1 . Чему станет равной ЭДС индукции ε 2 при увеличении скорости движения проводника в 2 раза?
1) ε 2 = ε 1 2) ε 2 = 2ε 1 3) ε 2 = 0,5ε 1 4) ε 2 = 4ε 1
Индуктивность контура. Самоиндукция. Энергия магнитного поля
В контуре индуктивностью 0,1 Гн сила тока равна 0,5 А. Магнитный поток через площадку, ограниченную контуром, равен
1) 0,5 Вб 2) 2 Вб 3) 0,05 Вб 4) 1 Вб 5) 0,1 Вб
С помощью какой из нижеприведенных формул можно рассчитать индуктивность проволочного витка?
A. L = Ф/I Б . L = ε c Δt/ΔI
1) только А 2) только Б 3) А и Б 4) ни А, ни Б
В катушке возникает магнитный поток 0,015 Вб при силе тока в витках 5,0 А. Сколько витков содержит катушка, если ее индуктивность равна 60 мГн?
1) 20 2) 2000 3) 125 4) 45
Во сколько раз изменится индуктивность соленоида без сердечника, если число витков в нем увеличить в два раза без изменения линейных размеров?
1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 4 раза 4) уменьшится в 4 раза
Чему равна индуктивность соленоида без сердечника, который имеет 1400 витков, длину 1,6 м и радиус 4,8 см? Принять число π = 3.
1) 100 Гн 2) 1 Гн 3) 0,07 Гн 4) 0,01 Гн
На рисунке представлена электрическая схема. В какой лампе после замыкания ключа сила тока позже достигнет своего максимального значения?
1) в 1-й 2) во 2-й 3) в 3-й 4) во всех одновременно
Сила тока в катушке индуктивностью 0,5 Гн изменяется с течением времени, как показано на графике. ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке, равна
1) 0,05 В 2) 0,5 В 3) 5 В 4) 0,45 В
На рисунке приведен график изменения силы тока в катушке индуктивности от времени. Модуль ЭДС самоиндукции принимает наибольшее значение в промежутке времени
1) 0-1 с 2) 1-5 с 3) 5-6 с 4) 6-8 с
В проводнике индуктивностью 50 мГн сила тока в течение 0,1 с равномерно возрастает с 5 А до некоторого конечного значения. При этом в проводнике возбуждается ЭДС самоиндукции, равная 5 В. Определите конечное значение силы тока в проводнике.
1) 5 А 2) 10 А 3) 15 А 4) 20 А
Определите ЭДС самоиндукции в момент времени 2 с, возникающую в цепи с индуктивностью 25 мГн при изменении в ней силы тока по закону i = (17+4 t )·10 -1 А.
1) 10 В 2) 0,1 В 3) 100 В 4) 0,01 В
Определите индуктивность цепи, если при изменении силы тока по закону i = (1 0,2t) А в ней возникает ЭДС самоиндукции, равная 2,0·10 -2 В.
1) 0,1 Гн 2) 10 Гн 3) 1 Гн 4) 0,01 Гн
В катушке индуктивностью 0,4 Гн сила тока равна 4 А. Как изменится сила тока в этой катушке, если энергия магнитного поля катушки уменьшится в 4 раза?
1) не изменится 2) увеличится в 2 раза 3) уменьшится в 2 раза
4) увеличится в 4 раза 5) уменьшится в 4 раза
Энергия магнитного поля катушки, по которой течет постоянный ток, равна 3 Дж. Полный магнитный поток через катушку равен 0,5 Вб. Определите силу тока.
1) 6 А 2) 12 А 3) 1,5 А 4) 3 А 5) 0,75 А
Энергия магнитного поля катушки индуктивностью 0,25 Гн равна 4,5 Дж. Определите величину полного магнитного потока через катушку.
1) 0,5 Вб 2) 1 Вб 3) 1,5 Вб 4) 2 Вб 5) 2,5 Вб
Источник с ЭДС 6 В замкнут на катушку индуктивностью 0,02 Гн с сопротивлением 10 Ом. Чему равна энергия магнитного поля, локализованного в катушке? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
1) 0, 0036 Дж 2) 0,036 Дж 3) 0,36 Дж 4) 3,6 Дж
Источник тока с ЭДС 4 В замкнут на катушку с индуктивностью 0,09 Гн и сопротивлением 4 Ом. Насколько изменится энергия магнитного поля, локализованного в катушке, если последовательно с катушкой включить сопротивление 8 Ом? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
1) увеличится на 40 мДж 2) уменьшится на 40 мДж
3) уменьшится на 5 мДж 4) увеличится на 5 мДж
В цепь постоянного тока включены параллельно конденсатор емкостью 5 мкФ и катушка индуктивностью 0,04 Гн и сопротивлением 8 Ом. При этом энергия магнитного поля катушки W =0,1 Дж. Чему равна энергия электрического поля конденсатора?
1) 8 Дж 2) 100 Дж 3) 800 Дж 4) 8·10 -4 Дж
Определите индуктивность катушки, в которой при равномерном увеличении силы тока на 2 А энергия магнитного поля увеличивается на 10 мДж. Средняя сила тока в цепи равна 5 А.
1) 10 Гн 2) 1 Гн 3) 0,1 Гн 4) 0,01 Гн 5) 0,001 Гн
В катушке сила тока равномерно увеличивается со скоростью 3 А/с. При этом в ней возникает ЭДС самоиндукции 15 В. Чему равна энергия магнитного поля катушки при силе тока в ней 4 А?
1) 40 Дж 2) 80 Дж 3) 10 Дж 4) 20 Дж
Колебания и волны
Механические гармонические колебания
Дано уравнение гармонических колебаний: х = 5 cos(πt/2). Частота колебаний равна
1) 4 Гц 2) 0,5 Гц 3) 1 Гц 4) 0,25 Гц 5) 2 Гц
Гармонические колебания происходят по закону х = 5 cos(2πt + π/2) (м). Период колебаний равен
1) 5 с 2) 2 с 3) 1 с 4) 4 5) 2π с
Координата х гармонически колеблющегося тела изменяется со временем по закону х = 0,1 sin(20πt) (м). Чему равно расстояние между крайними точками траектории тела и за какое время тело проходит это расстояние?
1) 0,2 м; 0,1 с 2) 0,2 м; 0,05 с 3) 0,1 м; 0,1 с 4) 0,1 м; 0,05 с
( а) На рисунке изображен график колебания плотности воздуха в звуковой волне. Согласно графику амплитуда колебаний плотности воздуха равна
(б) По графику гармонических колебаний определите период колебаний
( а) На рисунке представлен график зависимости координаты от времени гармонически колеблющейся точки. Амплитуда и период колебаний точки равны
1) 10 см, 2 с 2) 10 см, 4 с
3) 20 см, 2 с 4) 20 см, 4 с
( б) На рисунке представлен график зависимости координаты от времени гармонически колеблющейся точки. Частота колебаний и амплитуда равны
1) 1 Гц; 0,5 см 2) 4 Гц; 1 см
3) 0,5 Гц; 1 см 4) 0,25 Гц; 0,5 см
( а) На рисунке представлен график зависимости координаты от времени гармонически колеблющейся точки. По какому закону меняется координата тела?
1) х = 0,1 cos(4t) м 2) x = 10 sin(4t) м
3 ) х = 10 cos(0,5πt) м 4) х = 0,1 sin(0,5πt) м
(б) Пружинный маятник совершает свободные колебания между положениями 1 и 3 (см. рисунок). В положении 1
1) кинетическая и потенциальная энергии маятника максимальны
2) кинетическая и потенциальная энергии маятника минимальны
3) кинетическая энергия маятника минимальна, потенциальная - максимальна
4) кинетическая энергия маятника максимальна, потенциальная - максимальна
( а) На рисунке представлен график зависимости координаты от времени гармонически колеблющейся точки. По какому закону меняется координата тела?
1) х = 0,5 sin(4t) м 2) x = 0,005 sin(4t) м
3) х = 0,5 cos(0,5πt) м 4) х = 0,005 cos(0,5πt) м
( б) Математический маятник свободно колеблется между положениями 1 и 3. В положении 2
1) кинетическая и потенциальная энергии маятника максимальны
2) кинетическая и потенциальная энергии маятника минимальны
3) кинетическая энергия маятника минимальна, потенциальная - максимальна
4) кинетическая энергия маятника максимальна, потенциальная - минимальна
(а) За какую долю периода тело, совершающее гармонические колебания, пройдет путь, равный амплитуде колебаний?
1) 0,2 2) 0,25 3) 0,5 4) 0,75 5) 0,8
(б) За какую часть периода Т шарик математического маятника проходит путь от левого крайнего положения до правого крайнего положения?
1) Т 2) Т/2 3) Т/4 4) Т/8
(а) За какое время математический маятник, совершающий гармонические колебания с периодом 0,3 с, пройдет расстояние от положения равновесия до половины максимального отклонения?
1) 0,015 с 2) 2) 0,02 с 3) 0,01 с 4) 0,05 с 5) 0,025 с
Тело совершает гармонические колебания с амплитудой 0,1 м. Определите отклонение тела от положения равновесия через одну шестую долю периода после достижения максимального отклонения.
1) 0,01 м 2) 0,02 м 3) 0,05 м 4) 0,06 м 5) 0,025 м
Шарик, подвешенный на пружине, сместили на расстояние 0,1 м от положения равновесия и отпустили. Какова частота колебаний шарика, если путь 0,2 м шарик прошел за 0,25 с?
1) 5 Гц 2) 6 Гц 3) 7 Гц 4) 2 Гц 5) 9 Гц
На горизонтальной плите находится груз. Плита совершает вертикальные гармонические колебания с циклической частотой ω. Определите эту частоту, если груз начинает отрываться от плиты при амплитуде 0,1 м.
1) 1 рад/с 2) 2 рад/с 3) 5 рад/с 4) 10 рад/с 5) 100 рад/с
(а) Маленький шарик массой m на нити длиной L совершает колебания с периодом Т. Каким будет период колебаний маленького шарика массой m/2 на нити длиной L/2?
(б) Маленький шарик массой m на нити длиной L совершает колебания с периодом Т. Каким будет период колебаний маленького шарика массой 2m на нити длиной 2L?
(а) Тело, подвешенное на пружине, совершает гармонические колебания с частотой ν. С какой частотой изменяется кинетическая энергия тела?
1) ν/2 2) 2ν 3) ν 4) ν 2
(б) Тело, подвешенное на пружине, совершает гармонические колебания с частотой ν. Потенциальная энергия упруго деформированной пружины
1) изменяется с частотой ν/2 2) изменяется с частотой ν
3) изменяется с частотой 2ν 4) не изменяется
Математический маятник совершает 30 колебаний в минуту. Определите число колебаний этого маятника за то же время, после того, как его нить укоротили в 4 раза.
1) 60 2) 20 3) 50 4) 40 5) 25
За одно и то же время первый математический маятник совершает одно колебание, а второй – три. Нить какого маятника длиннее и во сколько раз?
1) первого в 9 раз 2) первого в 3 раза
3) первого в раз 4) второго в раз
(а) За одинаковое время первый маятник совершает 2 колебания, а второй 6 колебаний. Определите длину первого маятника, если сумма их длин равна 2 м.
1) 1,4 м 2) 1,5 м 3) 1,6 м 4) 1,7 м 5) 1,8 м
(б) Один математический маятник имеет период колебаний 3 с, а другой – 4 с. Найдите период колебаний маятника, длина нити которого равна сумме длин данных маятников.
1) 3 с 2) 4 с 3) 5 с 4) 6 с 5) 7 с
(а) На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). Резонансная частота колебаний этого маятника равна
3) 1,5 Гц 4) 10 Гц
(б) На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). При резонансе амплитуда колебаний равна
1) 0,5 см 2) 0,2 см 3) 10 см 4) 2 см
( в) На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). Отношение амплитуды установившихся колебаний маятника на резонансной частоте к амплитуде колебаний на частоте 0,5 Гц равно
1) 10 2) 2 3) 5 4) 4
(а) Какой период колебаний будет иметь математический маятник на высоте, равной половине радиуса Земли, если на поверхности Земли он имел период колебаний 4 с?
1) 2 с 2) 3 с 3) 5 с 4) 6 с 5)8 с
( б) Математический маятник на поверхности Земли имеет период колебаний 2 с. Определите период колебаний этого же маятника на поверхности планеты, если ее радиус в 2,88 раз меньше радиуса Земли, а плотность в 2 раза больше плотности Земли.
1) 2,2 с 2) 2,4 с 3) 2,8 с 4) 4 с 5) 4,8 с
(а) Пружинный маятник совершает колебания относительно положения равновесия, как показано на рисунке. Какой из графиков – 1, 2, 3 или 4 – соответствует зависимости полной механической энергии от времени колебаний?
(б) На рисунке представлен график зависимости кинетической энергии колеблющегося на пружине шарика. В момент, соответствующий точке А на графике, его потенциальная энергия равна
Математический маятник отклоняют на угол 15º от вертикали и отпускают. Частота колебаний маятника 2 Гц. Какой угол будет составлять нить маятника с вертикалью через 13/12 с после начала колебаний?
1) 5º 2) 7,5º 3) 10º 4) 12,5º 5) 2,5º
Математический маятник представляет собой маленький шарик массой 2·10 -3 кг с зарядом 2 мкКл, подвешенный на нити длиной 1 м. Маятник помещен в электростатическое поле напряженностью 10 3 В/м, направленное вертикально вниз. Определите целое число полных колебаний маятника за 10 с.
1) 5 2) 6 3) 7 4) 8 5) 9
Математический маятник представляет собой маленький шарик массой 10 -3 кг с зарядом 5 мкКл, подвешенный на нити длиной 1 м. Маятник помещен в горизонтально направленное электростатическое поле напряженностью 5·10 3 В/м. Определите целое число полных колебаний маятника за 10 с.
1) 5 2) 6 3) 7 4) 8 5) 9
Шарик радиусом 0,01 м, подвешенный к пружине, совершает вертикальные гармонические колебания. Плотность материала шарика 2700 кг/м 3 , жесткость пружины 300 Н/м. Найдите период колебаний шарика. Считать π = 3.
1) 0,024 с 2) 0,036 с 3) 0,048 с 4) 0,052 с 5) 0,064 с
Если массу пружинного маятника уменьшить в 9 раз, частота его колебаний будет равна 3 Гц. Какой стала бы частота колебаний этого маятника, если его массу уменьшили бы только в 4 раза?
1) 0,5 Гц 2) 1 Гц 3) 1,5 Гц 4) 2 Гц 4) 2,5 Гц
Математический маятник длиной 0,03 м имеет ту же частоту колебаний, что и шарик, подвешенный на пружине жесткостью 15 Н/м. Масса шарика равна
1) 0,03 кг 2) 0,04 кг 3) 0,02 кг 4) 0,05 кг 5) 0,045 кг
Длина пружины под действием силы тяжести груза увеличилась на 0,1 м. Определите период свободных колебаний груза на этой пружине.
1) 0,781 с 2) 0,556 с 3) 0,36 с 4) 0,628 с 5) 0,435 с
При подвешивании за пружину груз вызывает ее удлинение на 0,2 м. Найдите круговую частоту колебаний груза удвоенной массы на этой пружине.
1) 4 рад/с 2) 5 рад/с 3) 3 рад/с 4) 6 рад/с 5) 2 рад/с
Колебания пружинного маятника происходят по закону х = 0,16 sin(5t + π/2) (м). Определите максимальную скорость маятника.
1) 3,2 м/с 2) 3 м/с 3) 0,8 м/с 4) 2,4 м/с 5) 0,4 м/с
Пружинный маятник совершает колебания, описываемые уравнением х = А sin(πt/12). Определите наименьший момент времени, считая от начала колебаний, в который величина ускорения будет в раз меньше максимального ускорения.
1) 1 с 2) 2 с 3) 3 с 4) 4 с 5) 5 с
Груз на пружине колеблется с циклической частотой 60 рад/с. Максимальная скорость груза равна 0,5 м/с. Чему равно максимальное ускорение груза?
1) 10 м/с 2 2) 20 м/с 2 3) 30 м/с 2 4) 40 м/с 2 5) 50 м/с 2
Груз массой 0,5 кг совершает гармонические колебания. Определите максимальное значение результирующей силы, действующей на груз, если смещение груза из положения равновесия изменяется по закону х = 0,2 cos(4t + π/4) (м).
1) 1,6 Н 2) 1,7 Н 3) 1,8 Н 4) 1,9 Н 5) 2 Н
Тело совершает колебания, описываемые уравнением х = 0,05 cos(2t) (м). За какое время тело пройдет путь, равный 0,2 м? Считать π = 3.
1) 1 с 2) 2 с 3) 3 с 4) 4 с 5) 5 с
Груз массой 0,1 кг, подвешенный на пружине жесткостью 22,5 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 0,1 м. За какое время после начала колебаний груз пройдет путь 0,3 м? Считать π = 3.
1) 0,1 с 2) 0,2 с 3) 0,3 с 4) 0,4 с 5) 0,5 с
Груз массой 0,1 кг, подвешенный на пружине жесткостью 10 Н/м, сместили на расстояние 0,05 м от положения равновесия и отпустили. Какой путь пройдет груз за время π/10 секунд после начала колебаний?
1) 0,1 м 2) 0,2 м 3) 0,3 м 4) 0,4 м 6) 0,5 м
Груз массой 0,25 кг, прикрепленный к пружине жесткостью 900 Н/м, колеблется так, что его максимальная скорость равна 0,6 м/с. Определите путь, который пройдет груз за π секунд, начиная движение от положения равновесия.
1) 1,2 м 2) 1,3 м 3) 1,4 м 4) 1,5 м 5) 1,6 м
Груз массой 1 кг совершает колебания по закону х = 0,05 cos(πt/3) (м). найдите потенциальную энергию колебаний в момент времени 6,5 с.
1) 1 мДж 2) 2 мДж 3) 3 мДж 4) 4 мДж 5) 5 мДж
Найдите амплитуду гармонических колебаний груза, если полная энергия колебаний равна 10 -5 Дж, а максимальная сила, действующая на груз, 10 -3 Н.
1) 0,06 м 2) 0,02 м 3) 0,04 м 4) 0,05 м 5) 0,01 м
Груз массой 0,2 кг, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания. Определите полную энергию пружинного маятника, если ускорение груза при колебаниях изменяется по закону а = 20cos(10t – π/3) (м/с 2 ).
1) 0,1 Дж 2) 0,2 Дж 3) 0,3 Дж 4) 0,4 Дж 5) 0,5 Дж
Груз, подвешенный на пружине жесткостью 50 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 0,06 м и максимальной скоростью 0,3 м/с. Определите массу груза.
1) 1 кг 2) 1,5 кг 3) 2 кг 4) 2,5 кг 5) 0,5 кг
Груз, прикрепленный к пружине, колеблется так, что его максимальное ускорение равно 13 м/с 2 , а циклическая частота колебаний 10 рад/с. При какой скорости груза его смещение будет равно 0,12 м?
1) 0,2 м/с 2) 0,3 м/с 3) 0,4 м/с 4) 0,5 м/с 5) 0,8 м/с
Груз массой 0,5 кг совершает колебания, описываемые уравнением х = 0,45 cos(8t) (м). Определите кинетическую энергию груза в момент времени, когда его смещение из положения равновесия равно 0,3 м.
1) 1,5 Дж 2) 1,6 Дж 3) 1,7 Дж 4) 1,8 Дж 5) 1,9 Дж
Горизонтально расположенный пружинный маятник совершает гармонические колебания. Определите отношение кинетической энергии маятника к потенциальной в момент времени, когда смещение маятника из положения равновесия равно половине амплитуды.
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5) 5
Циклическая частота свободных колебаний маятника равна 2π рад/с. Через какое ближайшее время после прохождения положения равновесия его кинетическая энергия уменьшается вдвое по сравнению со своим наибольшим значением?
1) 0,125 с 2) 0,25 с 3) 0,15 с 4) 0,175 с 5) 0,275 с
Пружинный маятник совершает колебания, описываемые уравнением х = А sin(πt/15). В какой ближайший момент времени, считая от начала колебаний, потенциальная энергия маятника будет в 3 раза больше кинетической?
1) 2 с 2) 4 с 3) 5 с 4) 8 с 5) 10 с
Тело массой 1,4 кг прикреплено к горизонтально расположенной пружине и покоится на гладком горизонтальном столе. В тело попадает шарик массой 0,1 кг, летящий горизонтально со скоростью 30 м/с и застревает в нем. Тело с шариком начинают совершать колебания с амплитудой 0,2 м. Определите циклическую частоту колебаний.
1) 5 рад/с 2) 8 рад/с 3) 10 рад/с 4) 15 рад/с 5) 20 рад/с
(а) В идеальном колебательном контуре возбуждены свободные колебания. Какие физические величины изменяются по гармоническому закону?
только энергия электрического поля конденсатора
только напряжение на конденсаторе
только сила тока в контуре и заряд конденсатора
все перечисленные в п. 1-3 величины
(б) Заряженный конденсатор замыкают на катушку. Сопротивлением проводов и катушки можно пренебречь. Заряд на положительно заряженной пластине конденсатора
монотонно возрастает до некоторого максимального значения
монотонно спадает до нуля
будет колебаться от начального значения до нуля и обратно
будет колебаться от начального значения до противоположного, периодически меняя знак
В колебательном контуре после разрядки конденсатора ток исчезает не сразу, а постепенно уменьшается, перезаряжая конденсатор. Это связано с явлением
1) инерции 2) электростатической индукции
3) самоиндукции 4) термоэлектронной эмиссии
В идеальном колебательном контуре заряд на обкладках конденсатора изменяется по закону q = 0,01 cos(20t) Кл. Чему равен период колебаний заряда?
1) 2) с 3) 20 с 4) с 5) 10π с
В идеальном колебательном контуре заряд на обкладках конденсатора изменяется по закону q = 0,01 cos(20t) Кл. Чему равен максимальный ток через катушку?
1) 0,01 А 2) 0,1 А 3) 0,2 А 4) 0,02 А
В идеальном колебательном контуре заряд на обкладках конденсатора изменяется по закону q = 0,1 cos(20t) Кл. Ток через катушку меняется с течением времени по закону
1) I = 0,1 sin(20t) A 2) I = -0,1 sin(20t) A
3) I = 2,0 sin(20t) A 4) I = -2,0 sin(20t) A
(а) Какая формула написана неверно?
(б) В какой формуле есть ошибка?
(а) На рисунке представлен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре. На каком из графиков правильно показан процесс изменения энергии магнитного поля катушки?
( б) На рисунке представлен график зависимости заряда конденсатора от времени в колебательном контуре. На каком из графиков правильно показан процесс изменения энергии электрического поля конденсатора?
(а) В идеальном колебательном контуре максимальное значение тока равно 0,3 А. Частота колебаний 50 Гц. Определите мгновенное значение тока через 0,025 с после нулевого значения.
1) 0,3 А 2) 0,2 А 3) 0,1 А 4) 0,25 А 5) 0,15 А
(б) Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. В нем наблюдаются гармонические электромагнитные колебания с периодом Т = 5 мкс. В начальный момент времени заряд конденсатора максимален и равен 4∙10 -6 Кл. Каким будет заряд конденсатора через t = 2,5 мс?
1) 0 2) 2∙10 -6 Кл 3) 4∙10 -6 Кл 4) 8∙10 -6 Кл
(а) Колебательный контур имеет частоту колебаний 50 кГц. Во сколько раз надо уменьшить емкость конденсатора, чтобы частота контура стала 70 кГц?
1) 2,4 2) 1,4 3) 2,2 4) 1,96 5) 1,92
(б) Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L. Как изменится период свободных электромагнитных колебаний в этом контуре, если емкость конденсатора и индуктивность катушки увеличить в 5 раз?
1) увеличится в 5 раз 2) уменьшится в 5 раз
3 ) увеличится в 25 раз 4) не изменится
(а) На рисунке представлен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре. Период колебаний энергии магнитного поля катушки равен
1) 1 мкс 2) 2 мкс
3) 4 мкс 4) 8 мкс
(б) На рисунке представлен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре. Сколько раз энергия магнитного поля катушки достигает максимального значения в течение первых 6 мкс после начала отсчета?
1) 1 раз 2) 2 раза
3) 3 раза 4) 4 раза
Колебательный контур имеет частоту 60 кГц. На сколько уменьшится его частота, если индуктивность контура увеличить в 2,25 раза?
1) 15 кГц 2) 30 кГц 3) 40 кГц 4) 10 кГц 5) 20 кГц
Какой была собственная частота колебательного контура, если после увеличения расстояния между пластинами плоского конденсатора контура в 4 раза собственная частота контура стала 70000 Гц?
1) 7500 Гц 2) 35000 Гц 3) 50000 Гц 4) 90000 Гц 5) 105000 Гц
Во сколько раз нужно увеличить расстояние между пластинами конденсатора в колебательном контуре, чтобы частота колебаний увеличилась в 1,6 раз?
1) 1,44 2) 1,6 3) 2,48 4) 1,64 5) 2,56
Два колебательных контура настроены в резонанс. На сколько индуктивность первого контура меньше индуктивности второго, если емкость конденсатора первого в два раза больше емкости второго? Индуктивность второго контура равна 0,006 Гн.
1) 0,006 Гн 2) 0,003 Гн 3) 0,012 Гн 4) 0,009 Гн 5) 0,001 Гн
Радиоприемник настроен на радиостанцию, работающую на частоте 1,5·10 7 Гц. Во сколько раз нужно увеличить емкость конденсатора приемного контура радиоприемника, чтобы настроиться на частоту 6·10 6 Гц?
1) 2,5 2) 2,75 3) 4,75 4) 5,25 5) 6,25
В колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкостью 4·10 -9 Ф и катушки с индуктивностью 10 -7 Гн, происходят электромагнитные колебания, причем максимальный заряд на конденсаторе равен 4·10 -4 Кл. Определите энергию магнитного поля катушки в момент времени t = π·10 -8 с, отсчитанный от начала разрядки конденсатора.
1) 10 Дж 2) 20 Дж 3) 40 Дж 4) 80 Дж 5) 160 Дж
Емкость конденсатора колебательного контура 15·10 -12 Ф, индуктивность катушки 0,15 Гн. Определите максимальный заряд на обкладках конденсатора, если максимальный ток через катушку 0,6 А.
1) 0,5 мкКл 2) 0,6 мкКл 3) 0,9 мкКл 4) 1,2 мкКл 5) 1,5 мкКл
Максимальный заряд на обкладках конденсатора колебательного контура равен 5·10 -6 Кл. Определите собственную циклическую частоту этого контура, если при заряде 3·10 -6 Кл ток в контуре равен 0,004 А.
1) 10 рад/с 2) 100 рад/с 3) 1000 рад/с 4) 500 рад/с
В колебательном контуре происходят гармонические колебания с циклической частотой 2·10 4 рад/с. Определите заряд конденсатора в момент времени, когда ток через катушку равен 0,4 А, если при токе 0,8 А заряд равен 2·10 -5 Кл.
1) 29 мкКл 2) 30 мкКл 3) 40 мкКл 4) 60 мкКл 5) 80 мкКл
Сила тока через активное сопротивление 0,5 Ом изменяется по закону: I = 0,1 cos(10t) A. По какому закону изменяется при этом напряжение на активном сопротивлении?
1) U = 5 cos(10t) 2) U = 0,05 sin(10t)
3) U = 0,05 cos(10t) 4) U = 5 cos(20t – π/2)
Сила тока в цепи изменяется по закону I = 8,5 sin(314t + 0,651) А. Определите амплитудное значение силы тока, его начальную фазу и частоту.
1) 8,5 А; 0,651 рад; 50 Гц 2) 8,5 А; 314 рад; 0,651 Гц
3) 17 А; 0,651 рад; 314 Гц 4) 17 А; 0,651 рад; 50 Гц
П о какому закону изменяется переменный ток, график которого изображен на рисунке?
1) I = 0,5 sin(4t) А 2) I = sin(0,5πt) А
3) I = sin(4t) А 4) I = 0,5 sin(0,5πt) А
Вольтметр, включенный в цепь переменного тока, показывает 220 В. На какое напряжение должна быть рассчитана изоляция в этой цепи?
1) 220 В 2) 156 В 3) 311 В 4) 440 В
На участке цепи сила тока изменяется по закону I = 6,4 sin(314t) А . Определите действующее значение силы тока.
1) 6,4 А 2) 4,5 А 3) 9,1 А 4) 12,8 А
Катушка с индуктивностью 0,02 Гн и активным сопротивлением, равным нулю, присоединена к источнику переменного напряжения с частотой 50 Гц. Действующее значение напряжения равно 100 В. Зависимость мгновенного значения тока от времени на катушке может быть представлена формулой
1) I = 15,9 sin(50t) 2) I = 22,5 sin(50t)
3) I = 15,9 sin(314t) 4) I = 22,5 sin(314t)
(а) Катушка с индуктивностью 0,5 Гн включена в цепь переменного тока частотой 50 Гц. Индуктивное сопротивление катушки равно
1) 157 Ом 2) 25 Ом 3) 0,5 Ом 3) 0, 0063 Ом
(б) Конденсатор емкостью 250 мкФ включается в сеть переменного тока. Определить его сопротивление при частоте 50 Гц.
1) 1,27·10 -5 Ом 2) 0,079 Ом 3) 12,7 Ом 4) 7,9·10 4 Ом
Сила тока в катушке с индуктивностью 0,50 Гн изменяется по закону I = 0,1 sin(628t) А . Определите зависимость от времени напряжения на катушке.
1) U = 31,4 sin(628t) В 2) U = 31,4 sin(628t + π/2) В
3) U = 31,4 sin(628t - π/2) В 4) U = 0,05 sin(628t + π/2) В
На каком из рисунков – 1,2,3 или 4 – зависимость индуктивного сопротивления от периода колебаний переменного тока показана правильно?
Сила тока в цепи изменяется по закону: I = 0,2cos(314t) А. На какое напряжение должен быть рассчитан конденсатор емкостью 2,0 мкФ, включенный в эту цепь, чтобы не произошло его пробоя?
1) 1,78 В 2) 178 В 3) 318 В 4) 450 В
Напряжение на конденсаторе изменяется по закону: В. По какому закону меняется ток через конденсатор, если его емкость равна 20 мкФ?
1) I = 1,38 sin(314t – π/2) A 2) I = 1,38 sin(314t) A
3) I = 0,035 sin(314t – π/2) A 4) I = 0,035 sin(314t) A
На участке цепи с активным сопротивлением 4,0 Ом сила тока изменяется по закону А . Определите активную мощность, выделяющуюся на этом участке.
1) 72 Вт 2) 144 Вт 3) 102 Вт 3) 288 Вт
Лампа накаливания включена последовательно с катушкой индуктивности. Как изменится накал лампы, если увеличить частоту переменного тока? Действующее значение силы тока считать постоянным.
1) увеличится 2) уменьшится
3) не изменится 4) однозначного ответа дать нельзя
Лампа накаливания включена последовательно с катушкой индуктивности. Как изменится накал лампы, если увеличить индуктивность катушки вдвиганием ферромагнитного сердечника? Действующее значение силы тока считать постоянным.
1) увеличится 2) уменьшится
3) не изменится 4) однозначного ответа дать нельзя
Катушка с активным сопротивлением 2,0 Ом и индуктивностью 75 мГн соединена последовательно с конденсатором и включена в сеть переменного тока с частотой 50 Гц. При какой емкости конденсатора в цепи возникнет резонанс?
1) 1,35·10 -7 Ф 2) 1,35·10 -4 Ф 3) 5,33·10 -6 Ф 4) 5,33·10 -3 Ф
Сила электрического тока низкой частоты изменяется по закону А . Какое количество теплоты выделится в проводнике с активным сопротивлением 10 Ом за время, равное 10 периодам?
1) 18 Дж 2) 1,8 Дж 3) 12,7 Дж 4) 9 Дж
На участке цепи с действующим напряжением U сдвиг фаз между током и напряжением равен φ. Определите активную мощность, выделяющуюся на сопротивлении R этого участка.
Механические и электромагнитные волны
(а) Поперечной называют такую волну, в которой частицы
колеблются в направлении распространения волны
колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распро-странения волны
движутся по кругу в плоскости, параллельной направлению распро-странения волны
движутся по кругу в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны
движутся по эллипсу в плоскости, параллельной направлению распространения волны
(б) В каких средах могут распространяться звуковые волны?
1) только в вакууме 2) только в воздухе
3) только в воде 4) в любых средах
( а) На рисунке изображен шнур, по которому распространяется поперечная волна в некоторый момент времени. Расстояние между какими точками равно половине длины волны?
1) ОВ 2) АВ 3) ОД 4) АД 5) ОС
(б) На рисунке изображена поперечная волна, распространяющаяся по шнуру, в некоторый момент времени. Расстояние между какими точками равно длине волны?
1) ОВ 2) АВ 3) ОД 4) АД
Волны от камня, упавшего в воду на расстоянии S от берега, дошли до берега за время t. Чему равно расстояние между гребнями волн, если волны бьются о берег с частотой n ударов в секунду?
1) Stn 2) St/n 3) S/tn 4) Sn/t 5) 1/Stn
(а) Волны частотой 4 Гц распространяются по шнуру со скоростью 8 м/с. Определите длину волны.
1) 0,5 м 2) 2 м 3) 32 м 4) 14 м 5) для решения не хватает данных
(б) Скорость звука в воздухе 330 м/с. Определите частоту звуковых колебаний, если длина звуковой волны равна 33 см.
1) 1000 Гц 2) 100 Гц 3) 10 Гц 4) 10000 Гц 5) 0,1 Гц
У читель продемонстрировал опыт по распространению волны по длинному шнуру. В один из моментов времени форма шнура оказалась такой, как показано на рисунке. Скорость распространения колебаний по шнуру равна 2 м/с. Частота колебаний равна
1) 50 Гц 2) 0,25 Гц 3) 1 Гц 4) 4 Гц
Камертон, настроенный на ноту «ля» первой октавы, имеет частоту колебаний 440 Гц. Сколько длин волн уложится на расстоянии, которое звук, изданный камертоном, пройдет за 2 с? Скорость звука в воздухе считать равной 340 м/с.
1) 440 2) 340 3) 880 4) 220 5) 170
Волна распространяется вдоль оси ОХ. Расстояние между двумя точка-ми, фаза колебаний которых отличается на π радиан, Δх = 4 м. Длина волны равна
1) 4 м 2) 2 м 3) 16 м 4) 8 м 5) 1 м
Волна распространяется в упругой среде со скоростью 100 м/с. Определите частоту колебаний источника волн, если расстояние между двумя точками, фазы колебаний которых отличаются на π радиан, равно 1 м.
1) 25 Гц 2) 50 Гц 3) 75 Гц 4) 100 Гц 5) 150 Гц
Каково расстояние между двумя точками, находящимися на прямой, вдоль которой распространяется звуковая волна, если разность фаз колебаний этих точек равна π/4 радиан? Скорость звука 330 м/с, частота звуковой волны 66 Гц.
1) 0,275 м 2) 0,330 м 3) 0,525 м 4) 0,625 м 5) 0,675 м
При наложении двух когерентных волн максимальная интенсивность наблюдается при разности фаз
1) π/4 2) π/2 3) π 4) 4π 5) 3π/2
При наложении двух когерентных волн минимальная интенсивность наблюдается при разности фаз
1) π/4 2) π/2 3) 3π/2 4) 2π 5) 3π
Расстояния от двух когерентных источников волн до точки М равны а и b . Разность фаз колебаний источников равна нулю, длина волны λ. Если излучает только один источник волн, то амплитуда колебаний частиц среды в точке А равна А 1 , если только второй, то – А 2 . Если разность хода волн а – b = 3λ/2, то в точке М амплитуда суммарного колебания частиц среды
1) равна нулю 2) равна |А 1 – А 2 | 3) равна |А 1 + А 2 |
4) меняется со временем периодически 5) равна А 1 А 2
(а) Выберите правильные утверждения:
Максвелл, опираясь на эксперименты Фарадея по исследованию электромагнитной индукции, теоретически предсказал существование электромагнитных волн.
Герц, опираясь на теоретические предсказания Максвелла, обнаружил электромагнитные волны экспериментально.
Максвелл, опираясь на эксперименты Герца по исследованию электромагнитных волн, создал теорию их распространения в вакууме.
1) только I 2) только II 3) только III 4) I и II 5) I и III
(б) Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?
А. Переменное магнитное поле порождает переменное (вихревое) электрическое поле.
Б. Переменное электрическое поле порождает магнитное поле.
1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
Электромагнитные волны в отличии от звуковых волн
1) являются продольными
2) могут интерферировать
3) могут распространяться в любой упругой среде
4) могут распространяться в вакууме
В какой среде скорость распространения электромагнитных волн максимальна?
1) в вакууме 2) в диэлектриках 3) в металлах
4) в полупроводниках 5) одинакова в любых средах
В первых экспериментах по изучению распространения электро-магнитных волн в воздухе были измерены длина волны λ = 50 см и частота излучения ν = 500 МГц. На основе этих данных можно утверждать, что скорость света в воздухе равна примерно
1) 10 км/с 2) 1000 км/с 3) 250 000 км/с
4) 300 000 км/с 5) 100 м/с
Согласно теории Максвелла электромагнитные волны излучаются
только при равноускоренном движении заряженных частиц по прямой
при равноускоренном и равнозамедленном движении заряженных частиц по прямой
только при гармонических колебаниях заряженных частиц
только при равномерном движении заряженных частиц по окружности
при любом движении заряженных частиц с ускорением
Параллельно какой координатной оси распространяется плоская электромагнитная волна, если в некоторый момент времени в точке с координатами (х,у,z) напряженность электрического поля = (0,0,Е), а индукция магнитного поля = (0,В,0)?
1) параллельно оси Х 2) параллельно оси Y
3) параллельно оси Z 4) такая волна невозможна
(а) На каком из рисунков правильно показано взаимное направление векторов напряженности электрического поля , индукции магнитного поля и скорости распространения в вакууме электромагнитной волны ?
(б) На рисунке в декартовой системе координат представлен вектор индукции магнитного поля в электромагнитной волне и вектор скорости ее распространения. Направление вектора напряженности электрического поля в волне совпадает со стрелкой
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,1 мкГн и конденсатора емкостью 1 нФ. Чему равна длина волны, излучаемой контуром?
1) 3 м 2) 19 м 3) 3,14 м 4) 190 м 5) 200 м
Колебательный контур антенны содержит конденсатор емкостью 10 -9 Ф. Какой должна быть индуктивность контура, чтобы обеспечить прием радиоволн длиной 300 м? Считать π 2 = 10.
1) 16 мкГн 2) 35 мкГн 3) 25 мкГн 4) 20 мкГн 5) 30 мкГн
На какую длину волны нужно настроить радиоприемник, чтобы слушать радиостанцию «Европа+», которая вещает на частоте 106,2 МГц?
1) 2,825 дм 2) 2,825 см 3) 2,825 км 4) 2,825 м 5) 28,25 м
Во сколько раз увеличится длина электромагнитной волны, принимаемой приемником, если плоский конденсатор колебательного контура приемника заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 2,25?
1) 4,5 2) 9 3) 3 4) 1,5 5) 2,25
Какое физическое явление используется при работе радиолокатора – прибора, служащего для определения местоположения тел?