22 Esempi di domande sull'induzione magnetica e sulla forza magnetica
1. Guarda l'immagine a lato!
La posizione del terzo filo e la direzione della corrente in modo che il terzo filo non subisca una forza magnetica misurata dal primo filo è...
A. 9 cm direzione della corrente verso l'alto
B. 6 cm direzione della corrente verso l'alto
C. 6 cm direzione della corrente verso il basso
D. 3 cm direzione della corrente verso l'alto
E. 3 cm direzione della corrente verso il basso
Discussione
Il filo 3 è scelto in modo da essere orientato verso l'alto, generando così una forza come quella mostrata nell'immagine sopra.
La forza F1 viene esercitata dal filo 1 sul filo 3.
La forza F2 viene esercitata dal filo 2 sul filo 3.
La forza F 3 viene esercitata dal filo 3 sul filo 1 e sul filo 2.
Affinché il terzo filo non subisca una forza magnetica, l'intensità della forza F1 è uguale all'intensità della forza F2 e la direzione delle due forze è opposta, come mostrato nell'immagine sopra.
I 3 , μ o e 2 π sono uguali, quindi vengono eliminati dall'equazione.
La risposta corretta è A.
2. I seguenti sono i fattori che influenzano l'entità dell'induzione magnetica in un filo conduttore.
(1) la corrente che scorre nel filo
(2) permittività
(3) densità dei fili
(4) la distanza di un punto dal filo
L'affermazione corretta è…
A. (1) e (4)
B. (1) e (3)
C. (2) e (3)
D. (2) e (4)
E. (3) e (4)
Discussione
La formula per l'induzione magnetica di un filo rettilineo è:
Informazione :
μ o = Permeabilità del vuoto o costante magnetica
I = Corrente elettrica che scorre nel filo
r = Distanza di un punto dal filo
B = Ampiezza del campo magnetico
La risposta corretta è A.
3. Presta attenzione alle seguenti affermazioni relative all'induzione magnetica.
(1) la corrente che scorre nel filo
(2) permeabilità del vuoto
(3) area della sezione trasversale del filo
(4) densità dei fili
Ciò che influenza l'entità dell'induzione magnetica in un filo conduttore è...
A. (1) e (2)
B. (1) e (3)
C. (2) e (3)
D. (2) e (4)
E. (3) e (4)
Discussione
Scopri la formula dell'induzione magnetica e la spiegazione della formula precedente.
La risposta corretta è A.
4. Il filo conduttore formato come mostrato nell'immagine a lato è percorso da una corrente elettrica i . L'intensità dell'induzione magnetica al centro del cerchio (P) è… ( µ o = 4π.10 -7 Wb.m -1 .A -1 )
A. π x10-5 Tesla
B. 2π x10 -5 Tesla
C. 2,5π x10 -5 Tesla
D. 4π x10 -5 Tesla
E. 8π x10 -5 Tesla
Discussione
È noto che :
Raggio di curvatura (r) = 6 cm = 6 x 10⁻² metri
Corrente elettrica (I) = 8 Ampere
Permeabilità del vuoto (µ o ) = 4π x 10 -7 Wb.A -1 m -1
Domanda : Intensità del campo magnetico al centro del cerchio (punto P)
Risposta :
360 ° – 90 ° = 270 ° . Poiché 270 ° / 360 ° = 3/4, allora 270 ° = 3/4 della circonferenza del cerchio.
La formula per l'intensità del campo magnetico al centro di una bobina con un certo numero di spire è:
Descrizione: B = intensità del campo magnetico, N = numero di spire, I = intensità della corrente elettrica, r = raggio di curvatura.
Nel problema precedente, c'è solo 1 bobina, quindi N viene eliminato dall'equazione. La bobina di filo nel problema precedente non è un cerchio completo, ma 3/4 di cerchio. La formula precedente viene nuovamente adattata a questo problema in modo da diventare:
Intensità del campo magnetico al centro della curva :
La risposta corretta è B.
5. Una corrente di 2 A scorre in un filo circolare come mostrato in figura. L'intensità e la direzione dell'induzione magnetica nel punto P, se il raggio del cerchio è 4π cm, sono…
A 5.10-5 T entra nel campo cartaceo
B. 4.10 -5 T esce dal piano del foglio
C. 3.10 -5 T entra nell'aereo di carta
D. 2.10 -5 T fuori dall'aereo di carta
E. 1.10 -5 T entra nell'aereo di carta
Discussione
È noto che :
Raggio di curvatura (r) = 4 π cm = 4 π x 10 -2 metri
Corrente elettrica (I) = 2 Ampere
Permeabilità del vuoto (µ o ) = 4π x 10 -7 Wb.A -1 m -1
Domanda : Intensità del campo magnetico al centro del cerchio (punto P)
Risposta :
La bobina di filo nella domanda precedente ha una forma semicircolare.
Intensità del campo magnetico al centro della curva :
6. Due fili paralleli sono percorsi da corrente come mostrato in figura. L'intensità e la direzione della forza magnetica esercitata sui due fili sono… ( μ o = 4π. 10 -7 Wb.A -1 .m -1 )
A 3.10-5 N, rifiuta-rifiuta
B. 5 .10 -5 N, attrazione
C. 5 .10 -5 N, repulsivo
D. 6 .10 -5 N, trazione-trazione
E. 6 .10 -5 N, repulsivo
Discussione
È noto che:
Intensità di corrente 1 (I 1 ) = 3 Ampere
Intensità di corrente 2 (I 2 ) = 5 Ampere
Permeabilità del vuoto (µ o ) = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1
Distanza tra i due fili (L) = 5 cm = 5 x 10⁻² metri
Domanda: L'intensità e la direzione della forza magnetica
Risposta :
La direzione della corrente elettrica nel filo 1 è opposta alla direzione della corrente elettrica nel filo 2, pertanto si genera una forza repulsiva tra il filo 1 e il filo 2.
L'intensità della forza magnetica:
La forza magnetica per unità di lunghezza del filo (F/l) subita da entrambi i fili è pari a 6 x 10⁻⁵ Newton.
La risposta corretta è E.
7. L'immagine seguente mostra due fili paralleli percorsi da corrente elettrica posti a una distanza di 20 cm l'uno dall'altro. L'intensità della forza magnetica per unità di lunghezza del filo subita dai due conduttori è… ( μ o = 4π. 10 -7 Wb.A -1 .m -1 )
A 1.10-5 nm-1tiro alla fune
B. 2 .10 -5 Nm -1 , repulsion
C. 11 .10 -5 Nm -1 , attrazione
D. 20 .10 -5 Nm -1 , repulsivo
E. 25.10 -5 Nm -1 , attrazione
Discussione
Discussione
È noto che:
Intensità di corrente 1 (I 1 ) = 5 Ampere
Intensità di corrente 2 (I 2 ) = 4 Ampere
Permeabilità del vuoto (µ o ) = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1
Distanza tra i due fili (L) = 20 cm = 20 x 10⁻² metri
Si cerca: l'intensità della forza magnetica per unità di lunghezza del filo
Risposta :
La direzione della corrente elettrica nel filo 1 è opposta alla direzione della corrente elettrica nel filo 2, pertanto si genera una forza repulsiva tra il filo 1 e il filo 2.
L'intensità della forza magnetica:
La forza magnetica per unità di lunghezza del filo (F/l) subita da entrambi i fili è pari a 2 x 10⁻⁵ Newton.
La risposta corretta è B.
8. Un elettrone si muove con una velocità v in un campo magnetico omogeneo come mostrato in figura. La direzione della forza magnetica subita dall'elettrone è…
A. fuori dall'area dell'immagine
B. Inserire il campo immagine
C. verso destra perpendicolare a v
D. a sinistra perpendicolare a v
E. verso l'alto, opposto a v
Discussione
Osservate le immagini qui sopra. Il simbolo x indica che la direzione del campo magnetico B è perpendicolare verso l'interno attraverso il piano del monitor (lontano dal lettore). Il simbolo o indica che la direzione del campo magnetico B è perpendicolare verso l'esterno (verso il lettore).
La direzione del moto della carica elettrica (v), la direzione del campo magnetico (B) e la direzione della forza magnetica (F) sono perpendicolari tra loro. La direzione del moto della carica elettrica, del campo magnetico e della forza magnetica viene determinata con precisione utilizzando la regola della mano destra.
Regola della mano destra
Estendete la mano destra, raddrizzate il pollice e chiudete le altre quattro dita. Disponete le quattro dita in modo che puntino nella direzione del campo magnetico (B) e il pollice nella direzione della carica (V). Se la carica è positiva, il palmo della mano destra punta nella direzione della forza magnetica (F). Se la carica è negativa, il dorso della mano destra punta nella direzione della forza magnetica (F).
La risposta corretta è D.
9. Guarda l'immagine seguente!
In un campo magnetico B, gli elettroni si muovono parallelamente all'asse Y+. Se B è diretto lungo l'asse Z+ (vedi figura), gli elettroni subiranno una forza di Lorentz nella stessa direzione...
A. Asse Y-
B. Asse X –
C. Asse Z +
D. Asse Y +
E. Asse X +
Discussione
Applica la regola della mano destra.
La risposta corretta è B.
10. Un filo percorso da una corrente elettrica I è posto tra due poli magnetici nord e sud, come mostrato in figura. La direzione della forza di Lorentz sul filo è…
A. Inserire il campo cartaceo
B. Area di uscita della carta
C. Verso il polo nord magnetico
D. Verso il polo sud del magnete
E. Dal polo nord al polo sud
Discussione
Direzione della corrente elettrica (carica positiva) = verso l'alto.
Direzione del campo magnetico = dal polo nord al polo sud del magnete (verso destra)
Applica la regola della mano destra.
La risposta corretta è A.
11. L'immagine seguente mostra la direzione corretta dell'induzione magnetica dovuta a un filo percorso da corrente I, che è...
Discussione
L'induzione magnetica o il campo magnetico indotto possono essere determinati utilizzando la regola della mano destra.
Il primo metodo, se il conduttore di corrente elettrica è un filo rettilineo , determina il campo magnetico indotto nel modo seguente: raddrizzare il pollice della mano destra e allungare le altre quattro dita in avanti, quindi piegare le quattro dita verso il palmo. Orientare il pollice destro nella direzione della corrente elettrica (I). La direzione del campo magnetico indotto è la stessa della direzione di flessione delle altre quattro dita.
Il secondo metodo, se il conduttore di corrente elettrica è un filo circolare , determina il campo magnetico indotto nel modo seguente: raddrizzare il pollice della mano destra e allungare le altre quattro dita in avanti, quindi piegare le quattro dita verso il palmo. Orientare le quattro dita della mano destra nella direzione della corrente elettrica (I). La direzione del campo magnetico indotto è la stessa della direzione del pollice.
Ora applica la regola della mano destra a ciascuna risposta.
Risposta A: Utilizzando prima la regola della mano destra, questa risposta è corretta.
Risposta B: Utilizzando il primo metodo della regola della mano destra , questa risposta è errata. Perché è errata? Il cerchio e la x indicano che la direzione del campo magnetico indotto è lontana dal lettore (perpendicolare al piano del foglio), mentre il cerchio e il cerchio nero indicano che la direzione del campo magnetico è avvicinata al lettore (perpendicolare all'esterno del piano del foglio). Se si applica la regola della mano destra, il cerchio e il cerchio nero devono essere in alto a rappresentare la direzione del campo magnetico che si avvicina al lettore, mentre il cerchio e la x devono essere in basso a rappresentare la direzione del campo magnetico che si allontana dal lettore.
Risposta C: Utilizzando il secondo metodo della regola della mano destra, questa risposta è errata.
Risposta D: Utilizzando il primo metodo della regola della mano destra , questa risposta è errata (analogamente alla risposta B).
Risposta E: Utilizzando il primo metodo della regola della mano destra , questa risposta è errata (analogamente alla risposta B).
La risposta corretta è A.
12 
Discussione
La direzione del campo magnetico indotto o la direzione dell'induzione magnetica può essere determinata utilizzando la regola della mano destra, come nella domanda precedente.
Risposta A: Utilizzando prima il metodo della regola della mano destra, questa risposta è errata.
Risposta B: Utilizzando il secondo metodo della regola della mano destra, questa risposta è errata.
Risposta C: Utilizzando il secondo metodo della regola della mano destra, questa risposta è corretta.
Risposta D: Applicando la regola della mano destra nel primo modo, questa risposta è errata.
Risposta E: Utilizzando il secondo metodo della regola della mano destra, questa risposta è errata.
La risposta corretta è C.
13. Guarda l'immagine! Due fili paralleli molto lunghi sono percorsi dalla stessa corrente elettrica, ovvero 3 A. Se la distanza tra i due fili è di 40 cm, allora l'induzione magnetica nel punto P è μ o = 4π x 10 −7 Wb A −1 m −1 è…
A. 2 x 10-6 T
B. 4 x 10-6 T
C. 6 x 10-6 T
D. 8 x 10-6 T
E. 12 x 10-6 T
Discussione
È conosciuto :
Corrente elettrica (I) = 3 Ampere
Distanza tra i fili 1 e 2 (r12) = 40 cm = 0,4 metri
Distanza tra il filo 1 e P (r1P) = 30 cm = 0,3 metri
Distanza tra il filo 2 e P (r2P) = 40 – 30 = 10 cm = 0,1 metri
µo = 4π x 10-7 Wb.A-1.m-1
Chiesto : Induzione magnetica nel punto P
Jawab :
Induzione magnetica tramite il filo 1 (filo sinistro) :
Direzione dell'induzione magnetica Si accomodi aeroplanino di carta o perpendicolare verso l'interno, lontano dagli occhi del lettore.
Induzione magnetica tramite il filo 2 (filo di destra) :
La direzione dell'induzione magnetica è verso l'esterno rispetto al piano del foglio, ovvero perpendicolare all'esterno in direzione dell'occhio del lettore.
Induzione magnetica nel punto P:
BP = B2 - B1 = 6 x 10-6 - 2 x 10-6
BP = 4 x 10-6 Tesla
La direzione dell'induzione magnetica nel punto P è la stessa della direzione dell'induzione magnetica del filo 2, ovvero perpendicolare al piano del foglio o diretta verso l'esterno, in direzione dell'occhio del lettore.
La risposta corretta è B.
14. Un lungo conduttore rettilineo è percorso da una corrente di 2 A come mostrato nell'immagine a lato. L'intensità e la direzione dell'induzione magnetica nel punto P sono …. (μ o = 4π x 10 −7 Wb A −1 m −1 )
A. 8 . 10-5 T, inserisci il campo cartaceo
B. 6 . 10-5 T, fuori dall'aereo di carta
C. 4 . 10-5 T, inserisci il campo cartaceo
D. 2 . 10-5 T, fuori dall'aereo di carta
E. 1 . 10-5 T, inserisci il campo cartaceo
Discussione
È conosciuto :
Corrente elettrica (I) = 2 Ampere
La distanza del filo dal punto P (rP) = 4 cm = 0,04 m
μo = 4π x 10-7 Wb. A-1 m-1
Chiesto : Ampiezza e direzione dell'induzione magnetica nel punto P
Jawab :
La direzione dell'induzione magnetica è nel piano della carta, ovvero perpendicolare all'interno, lontano dagli occhi del lettore.
La risposta corretta è E.
15. Un pezzo di filo percorso da corrente elettrica è curvato come mostrato in figura. Se il raggio di curvatura è di 50 cm, allora l'intensità dell'induzione magnetica al centro della curva è... (µo = 4π.10-7 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
Discussione
È conosciuto :
Raggio di curvatura (r) = 50 cm = 0,5 metri
Intensità di corrente (I) = 1,5 Ampere
Permeabilità del vuoto (µo) = 4π.10-7 Wb.A-1 m-1
Chiesto : L'intensità del campo magnetico al centro della curva causata dalla corrente elettrica che scorre nel filo
Jawab :
360o = 1 circonferenza di un cerchio. Perché 120o / 360o = 1/3 quindi 120o = 1/3 della circonferenza del cerchio.
La formula per l'intensità del campo magnetico al centro di una bobina con un certo numero di spire :
Descrizione: B = intensità del campo magnetico, N = numero di spire, I = intensità della corrente elettrica, r = raggio di curvatura.
Nel problema precedente, c'è solo 1 bobina, quindi N viene semplicemente rimosso dall'equazione. La bobina di filo nel problema precedente non è un cerchio completo, ma 1/3 di cerchio. La formula precedente viene nuovamente adattata a questo problema in modo da diventare:
Intensità del campo magnetico al centro della curva :
La direzione del campo magnetico è perpendicolare e diretta verso l'interno, lontano dallo sguardo.
La risposta corretta è E.
16. Un filo rettilineo viene curvato e percorso da una corrente di 6 A come mostrato in figura. Se il raggio di curvatura R = 3π cm, allora l'intensità dell'induzione magnetica nel punto P è…
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
Discussione
È conosciuto :
Raggio di curvatura (r) = 3π cm = (3π/100) metri
= 3π/102 metro = 3π.10-2 metro
Intensità di corrente (I) = 6 Ampere
Permeabilità del vuoto (µo) = 4π.10-7 Wb.A-1 m-1
Chiesto : L'intensità del campo magnetico al centro della curva causata dalla corrente elettrica che scorre nel filo
Jawab :
360o = 1 circonferenza di un cerchio. Perché 45o / 360o = 1/8 quindi 45o = 1/8 della circonferenza del cerchio.
Intensità del campo magnetico al centro della curva :
La direzione del campo magnetico è perpendicolare e diretta verso l'interno, lontano dallo sguardo.
La risposta corretta è A.
17. Guarda l'immagine! Un conduttore è percorso da una corrente elettrica I = 9A, se il raggio di curvatura R = 2π cm e µo = 4π.10-7 Wb.A-1.m-1, quindi l'intensità dell'induzione magnetica nel punto P è…
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
Discussione
È conosciuto :
Raggio di curvatura (r) = 2π cm = (2π/100) metri
= 2π/102 metro = 2π.10-2 metro
Intensità di corrente (I) = 9 Ampere
Permeabilità del vuoto (µo) = 4π.10-7 Wb.A-1 m-1
Chiesto : L'intensità del campo magnetico al centro della curva causata dalla corrente elettrica che scorre nel filo
Jawab :
360o - 120o = 240o. Perché 240o / 360o = 2/3 quindi 240o = 2/3 della circonferenza del cerchio.
Intensità del campo magnetico al centro della curva :
La direzione del campo magnetico è perpendicolare e diretta verso l'interno, lontano dallo sguardo.
La risposta corretta è B.
18
Il filo P è percorso da una corrente elettrica di 6 A diretta verso l'alto, come mostrato nell'immagine seguente:
Se µ o = 4π.10 -7 wbA -1 m -1 e c'è una forza repulsiva per unità di lunghezza tra il filo P e Q di 1,2.10 -5 Nm -1 , allora l'intensità e la direzione della corrente elettrica nel filo Q sono...
A. 1 A e superiori
B. 1 A e seguenti
C. 10 A e superiori
D. 10 A e inferiori
E. 20 A e oltre
Discussione
È noto che:
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 metri
Domanda: L'intensità e la direzione della corrente elettrica nel filo Q
Risposta :
Direzione della corrente elettrica nel filo Q:
Tra il filo P e il filo Q agisce una forza repulsiva tale che la direzione della corrente elettrica nel filo P sia opposta alla direzione della corrente nel filo Q. Nel filo P la corrente elettrica scorre verso l'alto, quindi nel filo Q scorre verso il basso.
L'intensità della corrente elettrica nel filo Q:
La risposta corretta è D.
19. Due fili paralleli L e M sono separati da 2 cm (vedi figura). Una corrente di 4 A scorre attraverso il filo M ed entrambi i fili subiscono una forza repulsiva per unità di lunghezza pari a 6 x 10⁻⁵ Nm⁻¹ . L' intensità e la direzione della corrente nel filo L sono… ( µ₀ = 4π.10⁻⁷ Wb.A⁻¹ m⁻¹ )
A. 1,2 A nella stessa direzione della corrente nel filo M
B. 1,2 A in direzione opposta alla corrente nel filo M
C. 1,5 A nella stessa direzione della corrente nel filo M
D. 1,5 A in direzione opposta alla corrente nel filo M
E. 2,4 A nella stessa direzione della corrente nel filo M
Discussione
È noto che:
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 metri
Domanda: L'intensità e la direzione della corrente elettrica nel filo L
Risposta :
Direzione della corrente elettrica nel filo L:
Tra il filo L e il filo M si genera una forza repulsiva tale che la corrente elettrica nel filo L ha direzione opposta rispetto alla corrente nel filo M. Nel filo M la corrente elettrica è diretta verso l'alto, quindi nel filo L la corrente elettrica è diretta verso il basso.
L'intensità della corrente elettrica nel filo L:
La risposta corretta è D.
20. Se q è una carica elettrica positiva, v è il moto della carica, B è il campo magnetico e F è la direzione della forza magnetica, allora l'immagine corretta di una carica che attraversa un campo magnetico è...
Discussione
Il significato dei simboli x e o nell'immagine
Osservate le immagini qui sopra. Il simbolo x indica che la direzione del campo magnetico B è perpendicolare verso l'interno attraverso il piano del monitor (lontano dal lettore). Il simbolo o indica che la direzione del campo magnetico B è perpendicolare verso l'esterno (verso il lettore).
La direzione del moto della carica elettrica (v), la direzione del campo magnetico (B) e la direzione della forza magnetica (F) sono perpendicolari tra loro. La direzione del moto della carica elettrica, del campo magnetico e della forza magnetica viene determinata con precisione utilizzando la regola della mano destra.
Regola della mano destra
Estendi la mano destra, raddrizza il pollice e chiudi le altre quattro dita. Disponi le quattro dita in modo che puntino nella direzione del campo magnetico (B). Dan Il pollice indica la direzione della carica (v). Se la carica è positiva, il palmo della mano destra punta verso la forza magnetica (F). Se la carica è negativa, il dorso della mano destra punta verso la forza magnetica (F).
Applica la regola della mano destra alle immagini qui sopra.
La risposta corretta è A.
21. Una carica negativa (-q) si muove in un campo magnetico omogeneo B come mostrato in figura. La rappresentazione corretta della forza magnetica subita dalla carica è...
Discussione
Terapkan regola della mano destra nelle immagini qui sopra.
La risposta corretta è E.
22. Una carica positiva si muove perpendicolarmente attraverso un campo magnetico uniforme. La rappresentazione corretta della direzione della forza magnetica, della velocità e del campo magnetico è...
Discussione
Terapkan regola della mano destra nelle immagini qui sopra.
La risposta corretta è B.
Fonte della domanda:
Domande di fisica per l'esame nazionale di fisica per la scuola superiore/istituto professionale.
