22 Beispiele für Aufgaben zur magnetischen Induktion und magnetischen Kraft

22 Beispiele für Aufgaben zur magnetischen Induktion und magnetischen Kraft

1. Schau dir das Bild an der Seite an!

Die Position des dritten Drahtes und die Stromrichtung, sodass auf den dritten Draht keine magnetische Kraft wirkt, die vom ersten Draht aus gemessen wird, ist...Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 1

A. 9 cm Aufwärtsstromrichtung

B. 6 cm nach oben gerichtete Stromrichtung

C. 6 cm Abwärtsstromrichtung

D. 3 cm nach oben gerichtete Stromrichtung

E. 3 cm Abwärtsstromrichtung

Diskussion

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 2Draht 3 ist so gewählt, dass er nach oben zeigt, damit er eine Kraft wie in der obigen Abbildung erzeugt.

Die Kraft F 1 wird von Draht 1 auf Draht 3 ausgeübt.

Die Kraft F 2 wird von Draht 2 auf Draht 3 ausgeübt.

Die Kraft F 3 wird von Draht 3 auf Draht 1 und Draht 2 ausgeübt.

Damit der dritte Draht keine magnetische Kraft erfährt, ist die Stärke der Kraft F1 gleich der Stärke der Kraft F2 , und die Richtung der beiden Kräfte ist entgegengesetzt, wie in der obigen Abbildung dargestellt.

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 3

Da I ​​3 , μ o und 2 π gleich sind, werden sie aus der Gleichung eliminiert.

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 4

Die richtige Antwort ist A.

2. Folgende Faktoren beeinflussen die Stärke der magnetischen Induktion in einem leitenden Draht.

(1) der im Draht fließende Strom

(2) Permittivität

(3) Drahtdichte

(4) der Abstand eines Punktes vom Draht

Die korrekte Aussage lautet…

A. (1) und (4)

B. (1) und (3)

C. (2) und (3)

D. (2) und (4)

E. (3) und (4)

Diskussion

Die Formel für die magnetische Induktion eines geraden Drahtes:

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 5

Information :

μ o = Permeabilität des Vakuums oder magnetische Konstante

I = Elektrischer Strom, der im Draht fließt

r = Abstand eines Punktes vom Draht

B = Stärke des Magnetfelds

Die richtige Antwort ist A.

3. Beachten Sie die folgenden Aussagen zur magnetischen Induktion.

(1) der im Draht fließende Strom

(2) Durchlässigkeit des Vakuums

(3) Querschnittsfläche des Drahtes

(4) Drahtdichte

Die Stärke der magnetischen Induktion in einem leitenden Draht wird beeinflusst durch...

A. (1) und (2)

B. (1) und (3)

C. (2) und (3)

D. (2) und (4)

E. (3) und (4)

Diskussion

Lernen Sie die Formel für die magnetische Induktion und die Erklärung der vorherigen Formel.

Die richtige Antwort ist A.

4. Der Leiterdraht, wie in der Abbildung an der Seite dargestellt, wird mit einem elektrischen Strom i versorgt . Die magnetische Induktion im Mittelpunkt des Kreises (P) beträgt… ( µ o = 4π.10 -7 Wb.m -1 .A -1 )

A. π x10-5 TeslaBeispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 6

B. 2π x10 -5 Tesla

C. 2,5π x10 -5 Tesla

D. 4π x10 -5 Tesla

E. 8π x10 -5 Tesla

Diskussion

Es ist bekannt, dass :

Krümmungsradius (r) = 6 cm = 6 x 10 -2 Meter

Elektrischer Strom (I) = 8 Ampere

Vakuumpermeabilität (µ o ) = 4π x 10 -7 Wb.A -1 m -1

Frage : Stärke des Magnetfelds im Mittelpunkt des Kreises (Punkt P)

Antwort :

360 ° – 90 ° = 270 ° . Da 270 ° / 360 ° = 3/4, entspricht 270 ° 3/4 des Kreisumfangs.

Die Formel für die Stärke des Magnetfelds im Zentrum einer Spule mit einer bestimmten Windungszahl :

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 7

Beschreibung: B = magnetische Feldstärke, N = Windungszahl, I = elektrische Stromstärke, r = Krümmungsradius.

Im obigen Problem gibt es nur eine Spule, daher entfällt N aus der Gleichung. Die Drahtspule im obigen Problem ist kein vollständiger Kreis, sondern ein Dreiviertelkreis. Die obige Formel wird entsprechend angepasst und lautet nun:

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 8

Magnetfeldstärke im Zentrum der Kurve :

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 9

Die richtige Antwort ist B.

5. In einem kreisförmigen Draht fließt ein Strom von 2 A, wie in der Abbildung dargestellt. Betrag und Richtung der magnetischen Induktion im Punkt P bei einem Radius des Kreises von 4π cm sind …

Ein 5.10-5 T tritt in das Papierfeld einBeispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 12

B. 4.10 -5 T verlässt die Papierebene

C. 3.10 -5 T tritt in die Papierebene ein

D. 2.10 -5 T aus dem Papierflieger

E. 1.10 -5 T tritt in die Papierebene ein

Diskussion

Es ist bekannt, dass :

Krümmungsradius (r) = 4 π cm = 4 π x 10 -2 Meter

Elektrischer Strom (I) = 2 Ampere

Vakuumpermeabilität (µ o ) = 4π x 10 -7 Wb.A -1 m -1

Frage : Stärke des Magnetfelds im Mittelpunkt des Kreises (Punkt P)

Antwort :

Die Drahtspule in der obigen Frage ist ein Halbkreis.

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 13

Magnetfeldstärke im Zentrum der Kurve :

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 15

6. Zwei parallele Drähte werden, wie in der Abbildung gezeigt, von Strom durchflossen. Betrag und Richtung der magnetischen Kraft, die auf die beiden Drähte wirkt, sind… ( μ o = 4π. 10 -7 Wb.A -1 .m -1 )

Ein 3.10-5 N, ablehnen-ablehnenBeispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 16

B. 5 .10 -5 N, Attraktion

C. 5 .10 -5 N, abstoßend

D. 6 .10 -5 N, Zug-Zug

E. 6 .10 -5 N, abstoßend

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Stromstärke 1 (I 1 ) = 3 Ampere

Stromstärke 2 (I 2 ) = 5 Ampere

Vakuumpermeabilität (µ o ) = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1

Abstand zwischen den beiden Drähten (L) = 5 cm = 5 x 10 -2 Meter

Frage: Die Stärke und Richtung der magnetischen Kraft

Antwort:

Die Richtung des elektrischen Stroms im Draht 1 ist entgegengesetzt zur Richtung des elektrischen Stroms im Draht 2, sodass zwischen Draht 1 und Draht 2 eine abstoßende Kraft entsteht.

Die Stärke der magnetischen Kraft:

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 17

Die magnetische Kraft pro Längeneinheit des Drahtes (F/l), die auf beide Drähte wirkt, beträgt 6 x 10 -5 Newton.

Die richtige Antwort ist E.

7. Die folgende Abbildung zeigt zwei parallele, stromdurchflossene Drähte im Abstand von 20 cm. Die Stärke der magnetischen Kraft pro Längeneinheit des Drahtes, die auf die beiden Leiter wirkt, beträgt… ( μ o = 4π · 10 -7 Wb · A -1 · m -1 )

Ein 1.10-5 nm-1TauziehenBeispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 18

B. 2 .10 -5 Nm -1 , Abstoßung

C. 11 .10 -5 Nm -1 , Anziehung

D. 20 .10 -5 Nm -1 , abstoßend

E. 25.10 -5 Nm -1 , Anziehung

Diskussion

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Stromstärke 1 (I 1 ) = 5 Ampere

Stromstärke 2 (I 2 ) = 4 Ampere

Vakuumpermeabilität (µ o ) = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1

Abstand zwischen den beiden Drähten (L) = 20 cm = 20 x 10 -2 Meter

Gesucht: Die Stärke der magnetischen Kraft pro Längeneinheit des Drahtes

Antwort:

Die Richtung des elektrischen Stroms im Draht 1 ist entgegengesetzt zur Richtung des elektrischen Stroms im Draht 2, sodass zwischen Draht 1 und Draht 2 eine abstoßende Kraft entsteht.

Die Stärke der magnetischen Kraft:

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 19

Die magnetische Kraft pro Längeneinheit des Drahtes (F/l), die auf beide Drähte wirkt, beträgt 2 x 10 -5 Newton.

Die richtige Antwort ist B.

8. Ein Elektron bewegt sich mit der Geschwindigkeit v in einem homogenen Magnetfeld, wie in der Abbildung dargestellt. Die Richtung der auf das Elektron wirkenden magnetischen Kraft ist…Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 20

A. außerhalb des Bildbereichs

B. Geben Sie das Bildfeld ein

C. nach rechts, senkrecht zu v

D. nach links, senkrecht zu v

E. nach oben entgegengesetzt zu v

Diskussion

Betrachten Sie die obigen Abbildungen. Das Symbol x bedeutet, dass die Richtung des Magnetfelds B senkrecht nach innen durch die Monitorebene verläuft (vom Betrachter weg). Das Symbol o bedeutet, dass die Richtung des Magnetfelds B senkrecht nach außen verläuft (zum Betrachter hin).

Die Bewegungsrichtung der elektrischen Ladung (v), die Richtung des Magnetfelds (B) und die Richtung der magnetischen Kraft (F) stehen senkrecht zueinander. Die Richtung der Bewegungsrichtung der elektrischen Ladung, des Magnetfelds und der magnetischen Kraft wird mithilfe der Rechte-Hand-Regel präzise bestimmt.

Rechte-Hand-Regel

Strecken Sie Ihre rechte Hand aus, strecken Sie den Daumen und schließen Sie die übrigen vier Finger. Richten Sie die vier Finger so aus, dass sie in Richtung des Magnetfelds (B) zeigen und der Daumen in Richtung der Ladung (v) zeigt. Bei positiver Ladung zeigt die Handfläche Ihrer rechten Hand in Richtung der magnetischen Kraft (F). Bei negativer Ladung zeigt der Handrücken Ihrer rechten Hand in Richtung der magnetischen Kraft (F).

Die richtige Antwort ist D.

9. Schau dir das folgende Bild an!

In einem Magnetfeld B bewegen sich Elektronen parallel zur Y+-Achse. Wenn B in Richtung der Z+-Achse zeigt (siehe Abbildung), erfahren die Elektronen eine Lorentzkraft in derselben Richtung.

A. Y-Achse-Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 21

B. X-Achse –

C. Z-Achse +

D. Y-Achse +

E. X-Achse +

Diskussion

Wende die Rechte-Hand-Regel an.

Die richtige Antwort ist B.

10. Ein Draht, der von einem elektrischen Strom I durchflossen wird, befindet sich zwischen zwei magnetischen Polen, Nord und Süd, wie in der Abbildung dargestellt. Die Richtung der Lorentzkraft auf den Draht ist…

A. Geben Sie das Papierfeld einBeispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 22

B. Bereich für Ausgangspapiere

C. In Richtung des magnetischen Nordpols

D. In Richtung des Südpols des Magneten

E. Vom Nordpol zum Südpol

Diskussion

Richtung des elektrischen Stroms (positive Ladung) = nach oben.

Richtung des Magnetfelds = vom Nordpol zum Südpol des Magneten (nach rechts)

Wende die Rechte-Hand-Regel an.

Die richtige Antwort ist A.

11. Das folgende Bild zeigt die korrekte Richtung der magnetischen Induktion durch einen stromdurchflossenen Draht, die … ist.

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 23

Diskussion

Die magnetische Induktion bzw. das induzierte Magnetfeld kann mithilfe der Rechte-Hand-Regel bestimmt werden. 

Bei der ersten Methode, wenn der stromdurchflossene Leiter ein gerader Draht ist , wird das induzierte Magnetfeld wie folgt bestimmt: Strecken Sie den Daumen der rechten Hand und spreizen Sie die übrigen vier Finger nach vorn, bevor Sie sie zur Handfläche hin beugen. Richten Sie den rechten Daumen auf die Stromrichtung (I) aus. Die Richtung des induzierten Magnetfelds entspricht der Beugungsrichtung der übrigen vier Finger.

Bei der zweiten Methode, wenn der stromdurchflossene Leiter ein kreisförmiger Draht ist , wird das induzierte Magnetfeld wie folgt bestimmt: Strecken Sie den Daumen der rechten Hand und spreizen Sie die übrigen vier Finger nach vorn. Beugen Sie die Finger anschließend zur Handfläche. Richten Sie die vier Finger der rechten Hand auf die Stromrichtung (I) aus. Die Richtung des induzierten Magnetfelds entspricht der Richtung des Daumens.

Wenden Sie nun die Rechte-Hand-Regel auf jede Antwort an.

Antwort A: Wenn man zuerst die Rechte-Hand-Regel anwendet, ist diese Antwort richtig.

Antwort B: Gemäß der ersten Methode der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch. Warum? Der Kreis und das Kreuz bedeuten, dass die Richtung des induzierten Magnetfelds vom Leser weg zeigt (senkrecht zur Papierebene), während der Kreis und der schwarze Kreis bedeuten, dass die Richtung des Magnetfelds auf den Leser zu zeigt (senkrecht zur Außenseite der Papierebene). Wendet man die Rechte-Hand-Regel an, müssten der Kreis und der schwarze Kreis oben liegen und die Richtung des auf den Leser zulaufenden Magnetfelds darstellen, während der Kreis und das Kreuz unten liegen und die Richtung des vom Leser wegführenden Magnetfelds darstellen müssten.

Antwort C: Nach der zweiten Methode der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch.

Antwort D: Gemäß der ersten Methode der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch (ähnlich wie Antwort B).

Antwort E: Gemäß der ersten Methode der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch (ähnlich wie Antwort B).

Die richtige Antwort ist A.

12 Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 25

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 26

Diskussion

Die Richtung des induzierten Magnetfelds bzw. die Richtung der magnetischen Induktion kann, wie in der vorherigen Frage, mithilfe der Rechte-Hand-Regel bestimmt werden.

Antwort A: Nach der ersten Methode mit der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch.

Antwort B: Nach der zweiten Methode der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch.

Antwort C: Unter Anwendung der zweiten Methode der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort richtig.

Antwort D: Nach der ersten Methode mit der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch.

Antwort E: Nach der zweiten Methode der Rechte-Hand-Regel ist diese Antwort falsch.

Die richtige Antwort ist C.

13. Schau dir das Bild an! Zwei sehr lange, parallele Drähte führen denselben Strom von 3 A. Beträgt der Abstand zwischen den beiden Drähten 40 cm, so ist die magnetische Induktion im Punkt P μ<sub> o</sub> = 4π × 10 <sup>−7 </sup> Wb A <sup> −1 </sup> m <sup> −1 </sup>…

A. 2 x 10-6 TBeispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 27
B. 4 x 10-6 T
C. 6 x 10-6 T
D. 8 x 10-6 T
E. 12 x 10-6 T

Diskussion
Ist bekannt :
Elektrischer Strom (I) = 3 Ampere
Abstand zwischen den Drähten 1 und 2 (r12) = 40 cm = 0,4 Meter
Abstand zwischen Draht 1 und P (r1P) = 30 cm = 0,3 Meter
Abstand zwischen Draht 2 und P (r2P) = 40 – 30 = 10 cm = 0,1 Meter
µo = 4π x 10-7 Wb.A-1.m-1
Gefragt Magnetische Induktion im Punkt P
Jawab :

Magnetische Induktion durch Draht 1 (linker Draht) :

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 28

Richtung der magnetischen Induktion Komm herein Papierflieger oder senkrecht nach innen, vom Blick des Lesers weg.
Magnetische Induktion durch Draht 2 (rechter Draht) :

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 29

Die Richtung der magnetischen Induktion verläuft von der Papierebene nach außen bzw. senkrecht nach außen in Richtung des Auges des Lesers.
Magnetische Induktion im Punkt P:
BP = B2 - B1 = 6 x 10-6 - 2 x 10-6
BP = 4 x 10-6 Tesla
Die Richtung der magnetischen Induktion im Punkt P ist die gleiche wie die Richtung der magnetischen Induktion durch Draht 2, nämlich aus der Papierebene heraus bzw. senkrecht nach außen in Richtung des Auges des Lesers.
Die richtige Antwort ist B.

14. Ein langer, gerader Leiter wird von einem Strom von 2 A durchflossen, wie in der Abbildung an der Seite dargestellt. Betrag und Richtung der magnetischen Induktion im Punkt P sind … (μ₀ = 4π × 10⁻⁷ Wb A⁻¹ m⁻¹ ).

A. 8 . 10-5 T, geben Sie das Papierfeld einBeispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 30
B. 6 . 10-5 T, aus dem Papierflieger
C. 4 . 10-5 T, geben Sie das Papierfeld ein
D. 2 . 10-5 T, aus dem Papierflieger
E. 1 . 10-5 T, geben Sie das Papierfeld ein

Diskussion
Ist bekannt :
Elektrischer Strom (I) = 2 Ampere
Der Abstand des Drahtes zum Punkt P (rP) = 4 cm = 0,04 m
μo = 4π x 10-7 Wb. A-1 m-1
Gefragt Betrag und Richtung der magnetischen Induktion am Punkt P
Jawab :

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 31

Die Richtung der magnetischen Induktion verläuft in der Ebene des Papiers oder senkrecht nach innen, weg von den Augen des Lesers.
Die richtige Antwort ist E.

15. Ein stromdurchflossener Draht ist wie in der Abbildung gezeigt gekrümmt. Beträgt der Krümmungsradius 50 cm, so ist die magnetische Flussdichte im Mittelpunkt der Krümmung … (µ).o = 4π.10-7 Wb.A-1 m-1)
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 32

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

Diskussion
Ist bekannt :
Krümmungsradius (r) = 50 cm = 0,5 Meter
Stromstärke (I) = 1,5 Ampere
Vakuumpermeabilität (µo) = 4π,10-7 Wb.A-1 m-1
Gefragt Die Stärke des Magnetfelds im Mittelpunkt der Kurve, das durch den im Draht fließenden elektrischen Strom verursacht wird.
Jawab :

360o = 1 Umfang eines Kreises. Weil 120o / 360o = 1/3 dann 120o = 1/3 des Kreisumfangs.
Die Formel für die Stärke des Magnetfelds im Zentrum einer Spule mit einer bestimmten Windungszahl :
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 34Beschreibung: B = magnetische Feldstärke, N = Windungszahl, I = elektrische Stromstärke, r = Krümmungsradius.
Im obigen Problem gibt es nur eine Spule, daher kann N einfach aus der Gleichung entfernt werden. Die Drahtspule im obigen Problem ist kein ganzer Kreis, sondern ein Drittelkreis. Die obige Formel wird entsprechend angepasst und lautet nun:
Magnetfeldstärke (magnetische Induktion) – Diskussion von Fragen und Antworten zur nationalen Physikprüfung für die Oberstufe 2013 – 3Magnetfeldstärke im Zentrum der Kurve :
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 35Die Richtung des Magnetfelds verläuft senkrecht nach innen, weg vom Sichtfeld.
Die richtige Antwort ist E.

16. Ein gerader Draht wird gekrümmt und führt einen Strom von 6 A, wie in der Abbildung dargestellt. Wenn der Krümmungsradius R = 3π cm beträgt, dann ist die magnetische Flussdichte im Punkt P …
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 36

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

Diskussion
Ist bekannt :
Krümmungsradius (r) = 3π cm = (3π/100) Meter
= 3π/102 Meter = 3π.10-2 Meter
Stromstärke (I) = 6 Ampere
Vakuumpermeabilität (µo) = 4π,10-7 Wb.A-1 m-1
Gefragt Die Stärke des Magnetfelds im Mittelpunkt der Kurve, das durch den im Draht fließenden elektrischen Strom verursacht wird.
Jawab :
360o = 1 Umfang eines Kreises. Weil 45o / 360o = 1/8 dann 45o = 1/8 des Kreisumfangs.
Magnetfeldstärke im Zentrum der Kurve :
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 37Die Richtung des Magnetfelds verläuft senkrecht nach innen, weg vom Sichtfeld.
Die richtige Antwort ist A.

17. Schau dir das Bild an! Ein Leiter führt einen elektrischen Strom von I = 9 A, wenn der Krümmungsradius R = 2π cm und µo = 4π.10-7  Wb.A-1.m-1Dann beträgt die Stärke der magnetischen Induktion im Punkt P…
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 38A. 3 . 10-5 T
B. 6 . 10-5 T
C. 9 . 10-5 T
D. 12 . 10-5 T
E. 15 . 10-5 T
Diskussion
Ist bekannt :
Krümmungsradius (r) = 2π cm = (2π/100) Meter
= 2π/102 Meter = 2π.10-2 Meter
Stromstärke (I) = 9 Ampere
Vakuumpermeabilität (µo) = 4π,10-7 Wb.A-1 m-1
Gefragt Die Stärke des Magnetfelds im Mittelpunkt der Kurve, das durch den im Draht fließenden elektrischen Strom verursacht wird.
Jawab :
360o - 120o = 240oWeil 240o / 360o = 2/3 dann 240o = 2/3 des Kreisumfangs.
Magnetfeldstärke im Zentrum der Kurve :
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 40Die Richtung des Magnetfelds verläuft senkrecht nach innen, weg vom Sichtfeld.
Die richtige Antwort ist B.

18 

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 42Der Draht P wird mit einem elektrischen Strom von 6 A in Aufwärtsrichtung versorgt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

Wenn µ o = 4π.10 -7 wbA -1 m -1 und eine abstoßende Kraft pro Längeneinheit zwischen den Drähten P und Q von 1,2.10 -5 Nm -1 besteht , dann sind Betrag und Richtung des elektrischen Stroms im Draht Q...

A. 1 A und höher

B. 1 A und darunter

C. 10 A und höher

D. 10 A und darunter

E. 20 A und höher

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

IP = 6 Ampere

µ o = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1

F/l = 1,2 x 10 -5 N m -1

L = 1 Meter

Frage: Die Stärke und Richtung des elektrischen Stroms im Draht Q

Antwort:

Richtung des elektrischen Stroms im Draht Q:

Zwischen den Drähten P und Q wirkt eine abstoßende Kraft, sodass die Stromrichtung in Draht P der Stromrichtung in Draht Q entgegengesetzt ist. In Draht P fließt der Strom nach oben, in Draht Q hingegen nach unten.

Die Stärke des elektrischen Stroms im Draht Q:

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 44

Die richtige Antwort ist D.

19. Zwei parallele Drähte L und M sind 2 cm voneinander entfernt (siehe Abbildung). Durch Draht M fließt ein Strom von 4 A, und auf beide Drähte wirkt eine abstoßende Kraft pro Längeneinheit von 6 × 10⁻⁵ Nm⁻¹ . Betrag und Richtung des Stroms in Draht L sind … (µ₀ = 4π × 10⁻⁷ Wb × A⁻¹ m⁻¹ ).

A. 1,2 A in der gleichen Richtung wie der Strom im Draht M

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 45B. 1,2 A in entgegengesetzter Richtung zum Strom im Draht M

C. 1,5 A in der gleichen Richtung wie der Strom im Draht M

D. 1,5 A in entgegengesetzter Richtung zum Strom im Draht M

E. 2,4 A in der gleichen Richtung wie der Strom im Draht M

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

IM = 4 Ampere

µ o = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1

F/l = 6 x 10 -5 N m -1

L = 2 cm = 0,02 Meter

Frage: Die Stärke und Richtung des elektrischen Stroms im Draht L

Antwort:

Richtung des elektrischen Stroms im Draht L:

Zwischen Draht L und Draht M wirkt eine abstoßende Kraft, sodass der elektrische Strom in Draht L in die entgegengesetzte Richtung fließt wie der Strom in Draht M. In Draht M fließt der elektrische Strom nach oben, sodass er in Draht L nach unten fließt.

Die Stärke des elektrischen Stroms im Draht L:

Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 46

Die richtige Antwort ist D.

20. Wenn q eine positive elektrische Ladung, v die Bewegung der Ladung, B das Magnetfeld und F die Richtung der magnetischen Kraft ist, dann ist das korrekte Bild für eine Ladung, die ein Magnetfeld durchquert…
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 47Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 48Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 49Diskussion

Die Bedeutung der Symbole x und o im Bild
Betrachten Sie die obigen Abbildungen. Das Symbol x bedeutet, dass die Richtung des Magnetfelds B senkrecht nach innen durch die Monitorebene verläuft (vom Betrachter weg). Das Symbol o bedeutet, dass die Richtung des Magnetfelds B senkrecht nach außen verläuft (zum Betrachter hin).

Die Bewegungsrichtung der elektrischen Ladung (v), die Richtung des Magnetfelds (B) und die Richtung der magnetischen Kraft (F) stehen senkrecht zueinander. Die Richtung der Bewegungsrichtung der elektrischen Ladung, des Magnetfelds und der magnetischen Kraft wird mithilfe der Rechte-Hand-Regel präzise bestimmt.

Rechte-Hand-Regel
Strecken Sie Ihre rechte Hand aus, strecken Sie den Daumen und schließen Sie die übrigen vier Finger. Richten Sie die vier Finger so aus, dass sie in Richtung des Magnetfelds (B) zeigen. Dan Der Daumen zeigt die Richtung der Ladung (v) an. Bei positiver Ladung zeigt die Handfläche der rechten Hand in Richtung der magnetischen Kraft (F). Bei negativer Ladung zeigt der Handrücken der rechten Hand in Richtung der magnetischen Kraft (F).

Wenden Sie die Rechte-Hand-Regel auf die obigen Bilder an.
Die richtige Antwort ist A.

21. Eine negative Ladung (-q) bewegt sich in einem homogenen Magnetfeld B, wie in der Abbildung dargestellt. Die korrekte Darstellung der auf die Ladung wirkenden magnetischen Kraft ist…
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 50Diskussion
Terapkan Rechte-Hand-Regel in den obigen Bildern.
Die richtige Antwort ist E.

22. Eine positive Ladung bewegt sich senkrecht durch ein homogenes Magnetfeld. Die korrekte Darstellung der Richtung der magnetischen Kraft, der Geschwindigkeit und des Magnetfelds ist…
Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 51Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 60Beispielaufgaben zu magnetischer Induktion und magnetischer Kraft 61Diskussion
Terapkan Rechte-Hand-Regel in den obigen Bildern.
Die richtige Antwort ist B.

Fragequelle:

Physikfragen für die nationale Prüfung an weiterführenden Schulen/Berufsschulen

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