22 příkladů otázek týkajících se magnetické indukce a magnetické síly

22 příkladů otázek týkajících se magnetické indukce a magnetické síly

1. Podívejte se na obrázek na boku!

Poloha třetího vodiče a směr proudu tak, aby na třetí vodič nepůsobila magnetická síla měřená od prvního vodiče, je...

A. 9 cm směr proudu vzhůru

B. 6 cm směr proudu vzhůru

C. 6 cm směr proudu dolů

D. 3 cm směr proudu vzhůru

E. 3 cm směr proudu dolů

Diskuse

Drát č. 3 je zvolen tak, aby směřoval nahoru, a vytvářel tak sílu, jako je znázorněno na obrázku výše.

Síla F² _působí z drátu 1 na drát 3.

Síla F² _působí z drátu 2 na drát 3.

Síla F3 _je vyvíjena drátem 3 na drát 1 a drát 2.

Aby na třetí drát nepůsobila magnetická síla, velikost síly F1 ₌ velikosti síly F2 _a směr obou sil je opačný, jako na obrázku výše.

I³ , μ₂o a 2π _{jsou stejné ,} takže jsou z rovnice vyloučeny.

Správná odpověď je A.

2. Následují faktory, které ovlivňují velikost magnetické indukce ve vodivém drátu.

(1) proud protékající vodičem

(2) permitivita

(3) hustota drátu

(4) vzdálenost bodu od drátu

Správné tvrzení je…

A. (1) a (4)

B. (1) a (3)

C. (2) a (3)

D. (2) a (4)

E. (3) a (4)

Diskuse

Vzorec pro výpočet magnetické indukce rovného vodiče:

keterangan:

μ _o = Propustnost vakua nebo magnetická konstanta

I = Elektrický proud protékající vodičem

r = Vzdálenost bodu od drátu

B = Velikost magnetického pole

Správná odpověď je A.

3. Věnujte pozornost následujícím tvrzením týkajícím se magnetické indukce.

(1) proud protékající vodičem

(2) propustnost vakua

(3) plocha průřezu drátu

(4) hustota drátu

Co ovlivňuje velikost magnetické indukce ve vodivém vodiči je...

A. (1) a (2)

B. (1) a (3)

C. (2) a (3)

D. (2) a (4)

E. (3) a (4)

Diskuse

Naučte se vzorec pro magnetickou indukci a vysvětlení předchozího vzorce.

Správná odpověď je A.

4. Vodič tvarovaný tak, jak je znázorněno na obrázku na boku, je napájen elektrickým proudem i . Velikost magnetické indukce ve středu kružnice (P) je… ( µ _o = 4π· ^10⁻⁷ Wb· ^m⁻¹ · ^A⁻¹ )

A. π x 10^-5 Tesla

B. 2π x ^{10⁻⁶ Tesla}

C. 2,5π x ^{10⁻⁶ Tesla}

D. 4π x ^{10⁻⁶ Tesla}

E. 8π x10⁻⁶ ^Tesla

Diskuse

Je známo, že :

Poloměr zakřivení (r) = 6 cm = 6 x ^10⁻² metrů

Elektrický proud (I) = 8 ampéry

Vakuová permeabilita (µo ₎ = 4π x ^10⁻⁷ Wb ^{· A⁻¹} m⁻¹

Otázka : Síla magnetického pole ve středu kruhu (bod P)

Odpověď :

360 ^° – 90 ^° = 270 ^° . Protože 270 ^° / 360 ^° = 3/4, pak 270 ^° = 3/4 obvodu kruhu.

Vzorec pro sílu magnetického pole ve středu cívky s počtem závitů :

Popis: B = intenzita magnetického pole, N = počet závitů, I = síla elektrického proudu, r = poloměr zakřivení.

Ve výše uvedeném problému je pouze 1 cívka, takže N je z rovnice vyloučeno. Drátěná cívka ve výše uvedeném problému nemá rozměr 1 kruh, ale 3/4 kruhu. Výše ​​uvedený vzorec je znovu upraven tak, aby vyhovoval tomuto problému, takže získáme následující vzorec:

Síla magnetického pole ve středu křivky :

Správná odpověď je B.

5. Kruhovým vodičem protéká proud o síle 2 A, jak je znázorněno na obrázku. Velikost a směr magnetické indukce v bodě P, pokud je poloměr kružnice 4 π cm, je….

A. 5.10^-5 T vstupuje do papírového pole

B. 4.10⁻⁶ ^T opouští rovinu papíru

C. 3.10⁻⁶ ^T vlétá do papírového letadla

D. 2.10 ^-5 T mimo papírové letadlo

E. 1.10⁻⁶ ^T vlétá do papírového letadla

Diskuse

Je známo, že :

Poloměr zakřivení (r) = 4π cm = 4π x ^10⁻² metrů

Elektrický proud (I) = 2 ampéry

Vakuová permeabilita (µo ₎ = 4π x ^10⁻⁷ Wb ^{· A⁻¹} m⁻¹

Otázka : Síla magnetického pole ve středu kruhu (bod P)

Odpověď :

Cívka drátu ve výše uvedené otázce má průměr 1/2 kruhu.

Síla magnetického pole ve středu křivky :

6. Dva rovnoběžné vodiče protékají proudem ^, jak je znázorněno na obrázku. Velikost a směr magnetické síly působící na oba vodiče jsou… ( μ _o = 4π * 10⁻⁷ ^Wb · ^A⁻¹ m⁻¹ )

A. 3.10^-5 N, odmítnout-odmítnout

B. 5,10⁻⁶ N, ^{přitažlivost}

C. 5 ^.10⁻⁶ N , odpudivá

D. 6,10⁻⁶ N, ^tah -tah

E. 6,10⁻⁶ N, ^odpudivá

Diskuse

Je známo, že:

Síla proudu 1 (I1 ₎ = 3 ampéry

Síla proudu 2 (I2 ₎ = 5 ampéry

Vakuová permeabilita (µo ⁾ ₌ 4π x ^10⁻⁷ wb ^A⁻¹ m⁻¹

Vzdálenost mezi dvěma dráty (L) = 5 cm = 5 x ^10⁻² metrů

Otázka: Velikost a směr magnetické síly

Odpověď:

Směr elektrického proudu ve vodiči 1 je opačný než směr elektrického proudu ve vodiči 2, takže mezi vodiči 1 a 2 vzniká odpudivá síla .

Velikost magnetické síly:

Magnetická síla na jednotku délky drátu (F/l), kterou oba dráty působí, je 6 x ^10⁻⁶ Newtonů.

Správná odpověď je E.

7. Následující obrázek znázorňuje dva rovnoběžné vodiče s elektrickým proudem, které jsou od sebe vzdáleny 20 cm. Velikost magnetické síly působící na jednotku délky vodiče je… ( μ _o = 4π * 10⁻⁷ ^Wb · ^A⁻¹ m⁻¹ ⁾

A. 1.10^-5 Nm^-1, přetahovaná lanem

B. 2,10⁻⁶ Nm⁻¹ , ^{odpuzování​}

C. 11,10⁻⁶ Nm⁻¹ , ^{přitažlivost​}

D. 20,10⁻⁶ Nm⁻¹ , ^odpudivý​

E. ^25.10⁻⁶ Nm⁻¹ , ^{přitažlivost}

Diskuse

Diskuse

Je známo, že:

Síla proudu 1 (I1 ₎ = 5 ampéry

Síla proudu 2 (I2 ₎ = 4 ampéry

Vakuová permeabilita (µo ⁾ ₌ 4π x ^10⁻⁷ wb ^A⁻¹ m⁻¹

Vzdálenost mezi dvěma dráty (L) = 20 cm = 20 x ^10⁻² metrů

Hledá se: Velikost magnetické síly na jednotku délky drátu

Odpověď:

Směr elektrického proudu ve vodiči 1 je opačný než směr elektrického proudu ve vodiči 2, takže mezi vodiči 1 a 2 vzniká odpudivá síla .

Velikost magnetické síly:

Magnetická síla na jednotku délky drátu (F/l), kterou oba dráty působí, je 2 x ^10⁻⁶ Newtonů.

Správná odpověď je B.

8. Elektron se pohybuje rychlostí v v homogenním magnetickém poli, jak je znázorněno na obrázku. Směr magnetické síly, která na elektron působí, je…

A. mimo oblast obrazu

B. zadejte pole obrázku

C. doprava kolmo k ose v

D. doleva kolmo k ose v

E. nahoru naproti v

Diskuse

Podívejte se na obrázky výše. Symbol x znamená, že směr magnetického pole B je kolmý dovnitř rovinou monitoru (směrem od čtečky). Symbol o znamená, že směr magnetického pole B je kolmý ven (směrem ke čtečce).

Směr pohybu elektrického náboje (v), směr magnetického pole (B) a směr magnetické síly (F) jsou na sebe kolmé. Směr pohybu elektrického náboje, magnetického pole a magnetické síly se určí přesně pomocí pravidla pravé ruky.

Pravidlo pravé ruky

Natáhněte pravou ruku, narovnejte palec a sevřete zbývající čtyři prsty. Uspořádejte čtyři prsty tak, aby směřovaly ve směru magnetického pole (B) a palec ve směru náboje (v). Pokud je náboj kladný, dlaň pravé ruky směřuje ve směru magnetické síly (F). Pokud je náboj záporný, hřbet pravé ruky směřuje ve směru magnetické síly (F).

Správná odpověď je D.

9. Podívejte se na následující obrázek!

Elektrony se pohybují rovnoběžně s osou Y+ v magnetickém poli B. Pokud je B ve směru osy Z+ (viz obrázek), elektrony budou vystaveny Lorentzově síle ve stejném směru...

Osa A. Y^-

B. Osa X ^–

C. Osa Z ⁺

D. Osa Y ⁺

E. Osa X ⁺

Diskuse

Použijte pravidlo pravé ruky.

Správná odpověď je B.

10. Vodič, kterým protéká elektrický proud I, je umístěn mezi dvěma magnetickými póly, severním a jižním, jak je znázorněno na obrázku. Směr Lorentzovy síly na vodič je…

A. Vstupte do papírového pole

B. Výstupní oblast papíru

C. Směrem k severnímu magnetickému pólu

D. Směrem k jižnímu magnetickému pólu

E. Od severního pólu k jižnímu pólu

Diskuse

Směr elektrického proudu (kladný náboj) = nahoru.

Směr magnetického pole = severní pól k jižnímu pólu magnetu (vpravo)

Použijte pravidlo pravé ruky.

Správná odpověď je A.

11. Následující obrázek ukazuje správný směr magnetické indukce v důsledku vodiče, kterým protéká proud I, což je….

Diskuse

Magnetickou indukci neboli indukované magnetické pole lze určit pomocí pravidla pravé ruky. 

První metoda, pokud je vodičem elektrického proudu přímý drát , pak se indukované magnetické pole určí následovně: Narovnejte palec pravé ruky a natáhněte ostatní čtyři prsty dopředu, poté ohněte čtyři prsty do dlaně. Upravte směr pravého palce ke směru elektrického proudu (I). Směr indukovaného magnetického pole je stejný jako směr ohnutí ostatních čtyř prstů.

Druhá metoda, pokud je vodičem elektrického proudu kruhový drát , pak se indukované magnetické pole určí následovně: Narovnejte palec pravé ruky a natáhněte zbývající čtyři prsty dopředu, poté ohněte čtyři prsty do dlaně. Upravte směr čtyř prstů pravé ruky podle směru elektrického proudu (I). Směr indukovaného magnetického pole je stejný jako směr palce.

Nyní na každou odpověď aplikujte pravidlo pravé ruky.

Odpověď A: Použitím metody „první pravidlo pravé ruky“ je tato odpověď správná.

Odpověď B: Použitím první metody pravidla pravé ruky je tato odpověď nesprávná. Proč je nesprávná? Kruh a znaménko x znamenají, že směr indukovaného magnetického pole směřuje od čtečky (kolmo k rovině papíru), zatímco kruh a černý kruh znamenají, že směr magnetického pole se přibližuje ke čtečce (kolmo k vnější straně roviny papíru). Pokud se použije pravidlo pravé ruky, kruh a černý kruh musí být nahoře a představovat směr magnetického pole přibližujícího se ke čtečce, zatímco kruh a znaménko x musí být dole a představovat směr magnetického pole od čtečky.

Odpověď C: Použitím druhé metody pravidla pravé ruky je tato odpověď nesprávná.

Odpověď D: Použitím první metody pravidla pravé ruky je tato odpověď nesprávná (podobná odpovědi B).

Odpověď E: Použitím první metody pravidla pravé ruky je tato odpověď nesprávná (podobná odpovědi B).

Správná odpověď je A.

12.

Diskuse

Směr indukovaného magnetického pole nebo směr magnetické indukce lze určit pomocí pravidla pravé ruky, stejně jako v předchozí otázce.

Odpověď A: Použitím pravidla pravé ruky prvním způsobem je tato odpověď nesprávná.

Odpověď B: Použitím druhé metody pravidla pravé ruky je tato odpověď nesprávná.

Odpověď C: Použitím druhé metody pravidla pravé ruky je tato odpověď správná.

Odpověď D: Použitím pravidla pravé ruky prvním způsobem je tato odpověď nesprávná.

Odpověď E: Použitím druhé metody pravidla pravé ruky je tato odpověď nesprávná.

Správná odpověď je C.

13. Podívejte se na obrázek! Dva velmi dlouhé rovnoběžné vodiče vedou stejný elektrický proud, a to 3 A. Pokud je vzdálenost mezi oběma vodiči 40 cm, pak magnetická indukce v bodě P je μ _o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A ⁻¹ m ⁻¹ je…

A. 2 x 10^-6 T
B. 4 x 10^-6 T
cca 6 x 10^-6 T
D. 8 x 10^-6 T
E. 12 x 10^-6 T

Diskuse
Je známo :
Elektrický proud (I) = 3 ampéry
Vzdálenost mezi dráty 1 a 2 (r₁₂) = 40 cm = 0,4 metru
Vzdálenost mezi vodičem 1 a P (r_1P) = 30 cm = 0,3 metru
Vzdálenost mezi vodičem 2 a P (r_2P) = 40 – 30 = 10 cm = 0,1 metru
µ_o = 4π x 10^-7 Wb.A^-1.m^-1
Zeptal se Magnetická indukce v bodě P
Jawab :

Magnetická indukce vodičem 1 (levý vodič) :

Směr magnetické indukce Pojď dovnitř papírovou rovinou nebo kolmo dovnitř směrem od očí čtenáře.
Magnetická indukce vodičem 2 (pravý vodič) :

Směr magnetické indukce je od roviny papíru směrem ven nebo kolmo k oku čtenáře.
Magnetická indukce v bodě P:
B_P = B₂ - B₁ = 6 x 10^-6 - 2 x 10^-6
B_P = 4 x 10^-6 Tesla
Směr magnetické indukce v bodě P je stejný jako směr magnetické indukce drátem 2, a to ven z roviny papíru nebo kolmo ven k oku čtenáře.
Správná odpověď je B.

14. Dlouhým rovným vodičem protéká proud 2 A, jak je znázorněno na obrázku na boku. Velikost a směr magnetické indukce v bodě P jsou … (μ _o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A ⁻¹ m ⁻¹ )

A. 8. 10^-5 T, vstupte do papírového pole
B. 6. 10^-5 T, z papírového letadla
C. 4. 10^-5 T, vstupte do papírového pole
D. 2. 10^-5 T, z papírového letadla
E. 1. 10^-5 T, vstupte do papírového pole

Diskuse
Je známo :
Elektrický proud (I) = 2 ampéry
Vzdálenost drátu k bodu P (r_P) = 4 cm = 0,04 m
μ_o = 4π x 10^-7 Wb. A^-1 m^-1
Zeptal se Velikost a směr magnetické indukce v bodě P
Jawab :

Směr magnetické indukce je v rovině papíru nebo kolmo dovnitř směrem od očí čtenáře.
Správná odpověď je E.

15. Kus drátu, kterým protéká elektrický proud, je zakřivený, jak je znázorněno na obrázku. Pokud je poloměr zakřivení 50 cm, pak je velikost magnetické indukce ve středu křivky… (µ_o = 4π⁻¹10^-7 Wb.A^-1 m^-1)

A. 1/3 π 10^-7 T
B. 1. 10^-7 T
C. π . 10^-7 T
D. 2. 10^-7 T
E. 2π 10^-7 T

Diskuse
Je známo :
Poloměr zakřivení (r) = 50 cm = 0,5 metru
Síla proudu (I) = 1,5 ampéru
Vakuová permeabilita (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Zeptal se Síla magnetického pole ve středu křivky způsobená elektrickým proudem protékajícím vodičem
Jawab :

360^o = 1 obvod kruhu. Protože 120^o / 360^o = 1/3, pak 120^o = 1/3 obvodu kruhu.
Vzorec pro sílu magnetického pole ve středu cívky s počtem závitů :
Popis: B = intenzita magnetického pole, N = počet závitů, I = síla elektrického proudu, r = poloměr zakřivení.
Ve výše uvedeném problému je pouze 1 cívka, takže N se z rovnice jednoduše odstraní. Drátěná cívka ve výše uvedeném problému nemá rozměr 1 kruh, ale 1/3 kruhu. Výše ​​uvedený vzorec je znovu upraven tak, aby vyhovoval tomuto problému, takže se stává:
Síla magnetického pole ve středu křivky :
Směr magnetického pole je kolmý dovnitř směrem od zorného pole.
Správná odpověď je E.

16. Rovný vodič je zakřivený a protéká jím proud 6 A, jak je znázorněno na obrázku. Pokud je poloměr zakřivení R = 3π cm, pak je velikost magnetické indukce v bodě P…

A. 0,5 x 10^-5 T
B. 2,0 x 10^-5 T
cca 4,0 x 10^-5 T
D. 6,0 x 10^-5 T
E. 8,0 x 10^-5 T

Diskuse
Je známo :
Poloměr zakřivení (r) = 3π cm = (3π/100) metrů
= 3π/10² metr = 3π⁻¹10^-2 metr
Síla proudu (I) = 6 ampéru
Vakuová permeabilita (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Zeptal se Síla magnetického pole ve středu křivky způsobená elektrickým proudem protékajícím vodičem
Jawab :
360^o = 1 obvod kruhu. Protože 45^o / 360^o = 1/8, pak 45^o = 1/8 obvodu kruhu.
Síla magnetického pole ve středu křivky :
Směr magnetického pole je kolmý dovnitř směrem od zorného pole.
Správná odpověď je A.

17. Podívejte se na obrázek! Vodičem protéká elektrický proud o síle I = 9 A, pokud je poloměr křivosti R = 2π cm a µ_o = 4π⁻¹10^-7  Wb.A^-1.m^-1, pak velikost magnetické indukce v bodě P je…
A. 3. 10^-5 T
B. 6. 10^-5 T
C. 9. 10^-5 T
D. 12. 10^-5 T
E. 15. 10^-5 T
Diskuse
Je známo :
Poloměr zakřivení (r) = 2π cm = (2π/100) metrů
= 2π/10² metr = 2π⁻¹10^-2 metr
Síla proudu (I) = 9 ampéru
Vakuová permeabilita (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Zeptal se Síla magnetického pole ve středu křivky způsobená elektrickým proudem protékajícím vodičem
Jawab :
360^o - 120^o = 240^oProtože 240^o / 360^o = 2/3, pak 240^o = 2/3 obvodu kruhu.
Síla magnetického pole ve středu křivky :
Směr magnetického pole je kolmý dovnitř směrem od zorného pole.
Správná odpověď je B.

18. 

Vodičem P protéká elektrický proud 6 A směrem nahoru, jak je znázorněno na následujícím obrázku:

Pokud µ _o = 4π· ^10⁻⁷ wbA⁻¹ ^{m⁻¹ a mezi} vodiči P a Q působí odpudivá síla na jednotku délky o velikosti 1,2· ^{10⁻¹ Nm⁻¹} , pak velikost a směr elektrického proudu ve vodiči Q je...

A. 1 A a výše

B. 1 A a níže

C. 10 A a výše

D. 10 A a méně

E. 20 A a výše

Diskuse

Je známo, že:

IP ₌ 6 ampérů

u _o = 4π x 10-7 ^wb A ^-1 m ^-1

F/l = 1,2 x ^10⁻⁶ N ^m⁻¹

L = 1 metrů

Otázka: Velikost a směr elektrického proudu ve vodiči Q

Odpověď:

Směr elektrického proudu ve vodiči Q:

Mezi vodičem P a vodičem Q působí odpudivá síla, takže směr elektrického proudu ve vodiči P je opačný než směr proudu ve vodiči Q. Ve vodiči P směřuje elektrický proud nahoru, takže ve vodiči Q směřuje elektrický proud dolů.

Velikost elektrického proudu ve vodiči Q:

Správná odpověď je D.

19. Dva rovnoběžné vodiče L a M jsou od sebe vzdáleny 2 cm (viz obrázek). Vodičem M protéká proud 4 A a na oba vodiče působí odpudivá síla na jednotku délky 6 x 10⁻¹ ^Nm⁻¹ . ^Velikost a směr proudu ve vodiči L jsou… (µ _o = 4π· 10⁻¹ ^Wb · ^A⁻¹ m⁻¹ ⁾

A. 1,2 A ve stejném směru jako proud ve vodiči M

B. 1,2 A v opačném směru, než je proud ve vodiči M

C. 1,5 A ve stejném směru jako proud ve vodiči M

D. 1,5 A v opačném směru, než je proud ve vodiči M

E. 2,4 A ve stejném směru jako proud ve vodiči M

Diskuse

Je známo, že:

IM ₌ 4 ampéry

u _o = 4π x 10-7 ^wb A ^-1 m ^-1

F/l = 6 x ^10⁻⁶ N ^m⁻¹

L = 2 cm = 0,02 metru

Otázka: Velikost a směr elektrického proudu ve vodiči L

Odpověď:

Směr elektrického proudu ve vodiči L:

Mezi vodičem L a vodičem M působí odpudivá síla, takže elektrický proud ve vodiči L má opačný směr než proud ve vodiči M. Ve vodiči M směřuje elektrický proud nahoru, zatímco ve vodiči L směřuje elektrický proud dolů.

Velikost elektrického proudu ve vodiči L:

Správná odpověď je D.

20. Pokud je q kladný elektrický náboj, v je pohyb náboje, B je magnetické pole a F je směr magnetické síly, pak správný obraz náboje procházejícího magnetickým polem je…
Diskuse

Význam symbolů x a o na obrázku
Podívejte se na obrázky výše. Symbol x znamená, že směr magnetického pole B je kolmý dovnitř rovinou monitoru (směrem od čtečky). Symbol o znamená, že směr magnetického pole B je kolmý ven (směrem ke čtečce).

Směr pohybu elektrického náboje (v), směr magnetického pole (B) a směr magnetické síly (F) jsou na sebe kolmé. Směr pohybu elektrického náboje, magnetického pole a magnetické síly se určí přesně pomocí pravidla pravé ruky.

Pravidlo pravé ruky
Natáhněte pravou ruku, narovnejte palec a sevřete zbývající čtyři prsty. Uspořádejte čtyři prsty tak, aby směřovaly ve směru magnetického pole (B). dan Palec ukazuje směr náboje (v). Pokud je náboj kladný, dlaň pravé ruky ukazuje směrem k magnetické síle (F). Pokud je náboj záporný, hřbet pravé ruky ukazuje směrem k magnetické síle (F).

Použijte pravidlo pravé ruky na obrázky výše.
Správná odpověď je A.

21. Záporný náboj (-q) se pohybuje v homogenním magnetickém poli B, jak je znázorněno na obrázku. Správný obrázek magnetické síly působící na náboj je…
Diskuse
Terapkan pravidlo pravé ruky na obrázcích výše.
Správná odpověď je E.

22. Kladný náboj se pohybuje kolmo rovnoměrným magnetickým polem. Správný obraz směru magnetické síly, rychlosti a magnetického pole je…
Diskuse
Terapkan pravidlo pravé ruky na obrázcích výše.
Správná odpověď je B.

Zdroj otázky:

Otázky z fyziky k celostátní zkoušce pro středoškolské/odborné gymnázium