22 de exemple de întrebări despre inducția magnetică și forța magnetică

22 de exemple de întrebări despre inducția magnetică și forța magnetică

1. Uită-te la imaginea din lateral!

Poziția celui de-al treilea fir și direcția curentului, astfel încât al treilea fir să nu experimenteze o forță magnetică măsurată de la primul fir, este...

A. Curent cu o direcție ascendentă de 9 cm

B. Curent cu o direcție ascendentă de 6 cm

C. 6 cm direcție descendentă a curentului

D. 3 cm direcție ascendentă a curentului

E. 3 cm direcție descendentă a curentului

Pembahasan

Firul 3 este ales să fie îndreptat în sus, astfel încât să producă o forță ca în imaginea de mai sus.

Forța F₂ _este exercitată de firul 1 asupra firului 3.

Forța F₂ _este exercitată de firul 2 asupra firului 3.

Forța F3 _este exercitată de firul 3 asupra firului 1 și a firului 2.

Pentru ca al treilea fir să nu experimenteze o forță magnetică, magnitudinea forței F1 ₌ magnitudinea forței F2 _, iar direcțiile celor două forțe sunt opuse, ca în imaginea de mai sus.

I₃ , μ₀o și 2₁π _{sunt identice ,} deci sunt eliminate din ecuație.

Răspunsul corect este A.

2. Următorii sunt factorii care influențează magnitudinea inducției magnetice într-un fir conductor.

(1) curentul care curge în fir

(2) permitivitate

(3) densitatea sârmei

(4) distanța unui punct față de fir

Afirmația corectă este…

A. (1) și (4)

B. (1) și (3)

C. (2) și (3)

D. (2) și (4)

E. (3) și (4)

Pembahasan

Formula inducției magnetice a unui fir drept:

Informație :

μ _o = Permeabilitatea vidului sau constanta magnetică

I = Curentul electric care circulă în fir

r = Distanța unui punct față de fir

B = Magnitudinea câmpului magnetic

Răspunsul corect este A.

3. Acordați atenție următoarelor afirmații legate de inducția magnetică.

(1) curentul care curge în fir

(2) permeabilitatea vidului

(3) aria secțiunii transversale a firului

(4) densitatea sârmei

Ceea ce influențează magnitudinea inducției magnetice într-un fir conductor este...

A. (1) și (2)

B. (1) și (3)

C. (2) și (3)

D. (2) și (4)

E. (3) și (4)

Pembahasan

Învățați formula inducției magnetice și explicația formulei anterioare.

Răspunsul corect este A.

4. Firul conductor format așa cum se arată în imaginea laterală este alimentat cu un curent electric _i . Mărimea ^inducției magnetice în centrul cercului (P) este… ( µ₀₀ = ^{4π₀₀₀₀₀} Wb₁₀₀₀₀ ⁾

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

Pembahasan

Se știe că :

Raza de curbură (r) = 6 cm = 6 x ^10⁻² metri

Curent electric (I) = 8 amperi

Permeabilitatea la vid (µ ^o ) ₌ 4π x ^10⁻⁷ Wb.A⁻¹ ^m⁻¹

Întrebare : Intensitatea câmpului magnetic în centrul cercului (punctul P)

Răspuns :

360 ^° – 90 ^° = 270 ^° . Deoarece 270 ^° / 360 ^° = 3/4, atunci 270 ^° = 3/4 din circumferința cercului.

Formula pentru intensitatea câmpului magnetic în centrul unei bobine cu un număr de spire :

Descriere: B = intensitatea câmpului magnetic, N = numărul de spire, I = intensitatea curentului electric, r = raza de curbură.

În problema de mai sus, există o singură bobină, deci N este eliminat din ecuație. Bobina de sârmă din problema de mai sus nu are un cerc, ci 3/4 de cerc. Formula de mai sus este ajustată din nou pentru a se potrivi acestei probleme, astfel încât devine:

Intensitatea câmpului magnetic în centrul curbei :

Răspunsul corect este B.

5. Un curent de 2 A circulă într-un fir circular, așa cum se arată în figură. Mărimea și direcția inducției magnetice în punctul P, dacă raza cercului este de 4 π cm, este….

A. 5.10^-5 T intră în câmpul de hârtie

B. 4.10 ^-5 T iese din planul hârtiei

C. 3.10 ^-5 T intră în avionul de hârtie

D. 2.10 ^-5 T dintr-un avion de hârtie

E. 1.10 ^-5 T intră în avionul de hârtie

Pembahasan

Se știe că :

Raza de curbură (r) = 4 π cm = 4 π x ^10⁻² metri

Curent electric (I) = 2 amperi

Permeabilitatea la vid (µ ^o ) ₌ 4π x ^10⁻⁷ Wb.A⁻¹ ^m⁻¹

Întrebare : Intensitatea câmpului magnetic în centrul cercului (punctul P)

Răspuns :

Bobina de sârmă din întrebarea de mai sus este de 1/2 cerc.

Intensitatea câmpului magnetic în centrul curbei :

6. Două fire paralele transportă curent _{, așa cum} se arată în imagine. Mărimea și direcția forței magnetice resimțite de cele două fire sunt… ( μ₂O = 4π, ^10⁻⁷ Wb⁻¹⁻¹ ^{m⁻¹ )}

A. 3.10^-5 N, respingere-respingere

B. 5,10⁻⁵ N, ^atracție

C. 5,10⁻⁵ N, ^respingător

D. 6,10⁻⁵ N, tragere- ^tragere

E. 6,10 ^-5 N, respingător

Pembahasan

Se știe că:

Intensitatea curentului 1 (I² ₎ = 3 amperi

Intensitatea curentului 2 (I² ₎ = 5 amperi

Permeabilitatea la vid (µ ^o ₎ = 4π x ^10⁻⁷ wb ^A⁻¹ m⁻¹

Distanța dintre cele două fire (L) = 5 cm = 5 x ^10⁻² metri

Întrebare: Magnitudinea și direcția forței magnetice

Jawab:

Direcția curentului electric în firul 1 este opusă direcției curentului electric în firul 2, astfel încât apare o forță de respingere între firul 1 și firul 2.

Magnitudinea forței magnetice:

Forța magnetică pe unitatea de lungime a firului (F/l) experimentată de ambele fire este de 6 x ^10⁻⁵ newtoni.

Răspunsul corect este E.

7. Următoarea imagine prezintă două fire paralele care transportă curent electric, plasate la o distanță de 20 cm unul de celălalt. Mărimea forței magnetice pe unitatea de lungime a firului, resimțită de cei doi conductori, este … ₍ μ₂o = 4π , ^10⁻¹ Wb.A⁻¹ ^{m⁻¹ )}

A. 1.10^-5 nm^-1, trasul de frânghie

B. 2,10⁻⁵ Nm⁻¹ , ^repulsie​

C. 11,10⁻⁵ Nm⁻¹ , ^atracție​

D. 20,10⁻⁵ Nm⁻¹ , ^{respingător​}

E. 25.10 ^-5 Nm ^-1 , atracție

Pembahasan

Pembahasan

Se știe că:

Intensitatea curentului 1 (I² ₎ = 5 amperi

Intensitatea curentului 2 (I² ₎ = 4 amperi

Permeabilitatea la vid (µ ^o ₎ = 4π x ^10⁻⁷ wb ^A⁻¹ m⁻¹

Distanța dintre cele două fire (L) = 20 cm = 20 x ^10⁻² metri

Cerut: Magnitudinea forței magnetice pe unitatea de lungime a firului

Jawab:

Direcția curentului electric în firul 1 este opusă direcției curentului electric în firul 2, astfel încât apare o forță de respingere între firul 1 și firul 2.

Magnitudinea forței magnetice:

Forța magnetică pe unitatea de lungime a firului (F/l) experimentată de ambele fire este de 2 x ^10⁻⁵ newtoni.

Răspunsul corect este B.

8. Un electron se mișcă cu o viteză v într-un câmp magnetic omogen, așa cum se arată în figură. Direcția forței magnetice la care este supus electronul este…

A. în afara zonei imaginii

B. introduceți câmpul pentru imagine

C. spre dreapta perpendiculară pe v

D. spre stânga perpendiculară pe v

E. în sus, opus lui v

Pembahasan

Priviți imaginile de mai sus. Simbolul x înseamnă că direcția câmpului magnetic B este perpendiculară spre interior prin planul monitorului (în depărtare de cititor). Simbolul o înseamnă că direcția câmpului magnetic B este perpendiculară spre exterior (spre cititor).

Direcția de mișcare a sarcinii electrice (v), direcția câmpului magnetic (B) și direcția forței magnetice (F) sunt perpendiculare una pe cealaltă. Direcția de mișcare a sarcinii electrice, a câmpului magnetic și a forței magnetice este determinată cu precizie folosind regula mâinii drepte.

Regula mâinii drepte

Întindeți mâna dreaptă, îndreptați degetul mare și închideți celelalte patru degete. Aranjați cele patru degete astfel încât să fie îndreptate în direcția câmpului magnetic (B) , iar degetul mare să fie îndreptat în direcția sarcinii (v). Dacă sarcina este pozitivă, palma mâinii drepte este îndreptată în direcția forței magnetice (F). Dacă sarcina este negativă, dosul mâinii drepte este îndreptat în direcția forței magnetice (F).

Răspunsul corect este D.

9. Privește imaginea următoare!

Electronii se mișcă paralel cu axa Y+ într-un câmp magnetic B. Dacă B este în direcția axei Z+ (vezi imaginea), electronii vor experimenta o forță Lorentz în aceeași direcție...

A. Axa Y^-

B. Axa X ^–

C. Axa Z ⁺

Axa D. Y ⁺

E. Axa X ⁺

Pembahasan

Aplică regula mâinii drepte.

Răspunsul corect este B.

10. Un fir prin care circulă un curent electric I este plasat între doi poli magnetici, nord și sud, așa cum se arată în figură. Direcția forței Lorentz pe fir este…

A. Introduceți câmpul pentru hârtie

B. Zona de ieșire a hârtiei

C. Spre polul nord magnetic

D. Spre polul sud al magnetului

E. De la polul nord la polul sud

Pembahasan

Direcția curentului electric (sarcină pozitivă) = în sus.

Direcția câmpului magnetic = polul nord către polul sud al magnetului (spre dreapta)

Aplică regula mâinii drepte.

Răspunsul corect este A.

11. Următoarea imagine prezintă direcția corectă a inducției magnetice datorată unui fir care transportă curentul I, care este….

Pembahasan

Inducția magnetică sau câmpul magnetic indus poate fi determinată folosind regula mâinii drepte. 

Prima metodă, dacă conductorul curentului electric este un fir drept , atunci câmpul magnetic indus se determină după cum urmează: Îndreptați degetul mare al mâinii drepte și întindeți celelalte patru degete înainte, apoi îndoiți cele patru degete în palmă. Ajustați direcția degetului mare al mâinii drepte în funcție de direcția curentului electric (I). Direcția câmpului magnetic indus este aceeași cu direcția de îndoire a celorlalte patru degete.

A doua metodă, dacă conductorul curentului electric este un fir circular , atunci câmpul magnetic indus se determină după cum urmează: Îndreptați degetul mare al mâinii drepte și întindeți celelalte patru degete înainte, apoi îndoiți cele patru degete în palmă. Ajustați direcția celor patru degete ale mâinii drepte în funcție de direcția curentului electric (I). Direcția câmpului magnetic indus este aceeași cu direcția degetului mare.

Acum aplică regula mâinii drepte fiecărui răspuns.

Răspuns A: Folosind regula mâinii drepte , acest răspuns este corect.

Răspunsul B: Folosind prima metodă a regulii mâinii drepte , acest răspuns este greșit. De ce este greșit? Cercul și semnul x înseamnă că direcția câmpului magnetic indus este în direcția opusă cititorului (perpendiculară pe planul hârtiei), în timp ce cercul și cercul negru înseamnă că direcția câmpului magnetic se apropie de cititor (perpendiculară pe exteriorul planului hârtiei). Dacă se aplică regula mâinii drepte, cercul și cercul negru trebuie să fie deasupra, reprezentând direcția câmpului magnetic care se apropie de cititor, în timp ce cercul și semnul x trebuie să fie jos, reprezentând direcția câmpului magnetic în direcția opusă cititorului.

Răspunsul C: Folosind a doua metodă a regulii mâinii drepte, acest răspuns este greșit.

Răspunsul D: Folosind prima metodă a regulii mâinii drepte , acest răspuns este greșit (similar cu răspunsul B).

Răspunsul E: Folosind prima metodă a regulii mâinii drepte , acest răspuns este greșit (similar cu răspunsul B).

Răspunsul corect este A.

12.

Pembahasan

Direcția câmpului magnetic indus sau direcția inducției magnetice poate fi determinată folosind regula mâinii drepte, ca în întrebarea anterioară.

Răspunsul A: Folosind regula mâinii drepte , acest răspuns este greșit.

Răspunsul B: Folosind a doua metodă a regulii mâinii drepte, acest răspuns este greșit.

Răspunsul C: Folosind a doua metodă a regulii mâinii drepte, acest răspuns este corect.

Răspunsul D: Folosind regula mâinii drepte în primul mod, acest răspuns este greșit.

Răspunsul E: Folosind a doua metodă a regulii mâinii drepte, acest răspuns este greșit.

Răspunsul corect este C.

13. Priviți imaginea! Două fire paralele foarte lungi transportă același curent electric, și anume 3 A. Dacă distanța dintre cele două fire este de 40 cm, atunci inducția magnetică în punctul P este μ _o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A ⁻¹ m ⁻¹ este…

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

Pembahasan
Este cunoscut :
Curent electric (I) = 3 amperi
Distanța dintre firele 1 și 2 (r₁₂) = 40 cm = 0,4 metri
Distanța dintre firul 1 și P (r_1P) = 30 cm = 0,3 metri
Distanța dintre firul 2 și P (r_2P) = 40 – 30 = 10 cm = 0,1 metri
µ_o = 4π x 10^-7 Wb.A^-1.m^-1
Întrebat Inducție magnetică în punctul P
Jawab :

Inducție magnetică prin firul 1 (firul din stânga) :

Direcția inducției magnetice Intrați planul hârtiei sau perpendicular spre interior, departe de ochii cititorului.
Inducție magnetică prin fir 2 (firul drept) :

Direcția inducției magnetice este spre exterior față de planul hârtiei sau perpendiculară spre exterior, către ochiul cititorului.
Inducția magnetică în punctul P:
B_P = B₂ - B₁ = 6 x 10^-6 - 2 x 10^-6
B_P = 4 x 10^-6 Tesla
Direcția inducției magnetice în punctul P este aceeași cu direcția inducției magnetice prin firul 2, și anume în afara planului hârtiei sau perpendiculară spre exterior, către ochiul cititorului.
Răspunsul corect este B.

14. Un conductor lung și drept trece printr-un curent de 2 A, așa cum se arată în imaginea din lateral. Mărimea și direcția inducției magnetice în punctul P sunt …. (μ _o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A ⁻¹ m ⁻¹ )

A. 8. 10^-5 T, introduceți câmpul pentru hârtie
B. 6. 10^-5 T, din avionul de hârtie
C. 4. 10^-5 T, introduceți câmpul pentru hârtie
D. 2. 10^-5 T, din avionul de hârtie
E. 1. 10^-5 T, introduceți câmpul pentru hârtie

Pembahasan
Este cunoscut :
Curent electric (I) = 2 amperi
Distanța firului până la punctul P (r_P) = 4 cm = 0,04 m
μ_o = 4π x 10^-7 Wb. A^-1 m^-1
Întrebat Magnitudinea și direcția inducției magnetice în punctul P
Jawab :

Direcția inducției magnetice este în planul hârtiei sau perpendicular spre interior, în direcția opusă ochilor cititorului.
Răspunsul corect este E.

15. O bucată de fir prin care trece curent electric este curbată așa cum se arată în imagine. Dacă raza de curbură este de 50 cm, atunci magnitudinea inducției magnetice în centrul curbei este… (µ_o = 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

Pembahasan
Este cunoscut :
Raza de curbură (r) = 50 cm = 0,5 metri
Intensitatea curentului (I) = 1,5 amperi
Permeabilitatea la vid (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Întrebat Intensitatea câmpului magnetic din centrul curbei cauzată de curentul electric care curge în fir
Jawab :

360^o = 1 circumferința unui cerc. Deoarece 120^o / 360^o = 1/3 apoi 120^o = 1/3 din circumferința cercului.
Formula pentru intensitatea câmpului magnetic din centrul unei bobine cu un număr de spire :
Descriere: B = intensitatea câmpului magnetic, N = numărul de spire, I = intensitatea curentului electric, r = raza de curbură.
În problema de mai sus, există o singură bobină, deci N este pur și simplu eliminat din ecuație. Bobina de sârmă din problema de mai sus nu este formată dintr-un cerc, ci dintr-o treime de cerc. Formula de mai sus este ajustată din nou pentru a se potrivi acestei probleme, astfel încât devine:
Intensitatea câmpului magnetic în centrul curbei :
Direcția câmpului magnetic este perpendiculară spre interior, în direcția opusă vederii.
Răspunsul corect este E.

16. Un fir drept este curbat și transportă un curent de 6 A, așa cum se arată în figură. Dacă raza de curbură R = 3π cm, atunci magnitudinea inducției magnetice în punctul P este…

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

Pembahasan
Este cunoscut :
Raza de curbură (r) = 3π cm = (3π/100) metri
= 3π/10² metru = 3π.10^-2 metru
Intensitatea curentului (I) = 6 amperi
Permeabilitatea la vid (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Întrebat Intensitatea câmpului magnetic din centrul curbei cauzată de curentul electric care curge în fir
Jawab :
360^o = 1 circumferința unui cerc. Deoarece 45^o / 360^o = 1/8 apoi 45^o = 1/8 din circumferința cercului.
Intensitatea câmpului magnetic în centrul curbei :
Direcția câmpului magnetic este perpendiculară spre interior, în direcția opusă vederii.
Răspunsul corect este A.

17. Priviți imaginea! Un conductor trece printr-un curent electric de I = 9A, dacă raza de curbură R = 2π cm și µ_o = 4π.10^-7  Wb.A^-1.m^-1, atunci magnitudinea inducției magnetice în punctul P este…
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
Pembahasan
Este cunoscut :
Raza de curbură (r) = 2π cm = (2π/100) metri
= 2π/10² metru = 2π.10^-2 metru
Intensitatea curentului (I) = 9 amperi
Permeabilitatea la vid (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Întrebat Intensitatea câmpului magnetic din centrul curbei cauzată de curentul electric care curge în fir
Jawab :
360^o - 120^o = 240^oDeoarece 240^o / 360^o = 2/3 apoi 240^o = 2/3 din circumferința cercului.
Intensitatea câmpului magnetic în centrul curbei :
Direcția câmpului magnetic este perpendiculară spre interior, în direcția opusă vederii.
Răspunsul corect este B.

18. 

Firul P este alimentat cu un curent electric de 6 A în direcție ascendentă, așa cum se arată în imaginea următoare:

Dacă µ _o = 4π.10⁻⁷ ^wbA⁻¹ m⁻¹ ^și există o forță de respingere pe unitatea de lungime între firul P și Q de 1,2.10⁻⁵ Nm⁻¹ ^, atunci magnitudinea și ^direcția curentului electric în firul Q sunt ^...

A. 1 A și peste

B. 1 A și mai jos

C. 10 A și peste

D. 10 A și mai mici

E. 20 A și peste

Pembahasan

Se știe că:

IP ₌ 6 amperi

µ _o = 4π x 10 ^-7 wb A ^-1 m ^-1

F/l = 1,2 x ^10⁻⁵ N ^m⁻¹

L = 1 metru

Întrebare: Mărimea și direcția curentului electric în firul Q

Jawab:

Direcția curentului electric în firul Q:

Există o forță de respingere între firul P și firul Q, astfel încât direcția curentului electric în firul P este opusă direcției curentului în firul Q. În firul P, direcția curentului electric este ascendentă, astfel încât în ​​firul Q, direcția curentului electric este descendentă.

Mărimea curentului electric în firul Q:

Răspunsul corect este D.

19. Două fire paralele L și M sunt separate la 2 cm unul de celălalt (vezi imaginea). Un curent de 4 A trece prin firul M, iar ambele fire sunt supuse unei forțe de respingere pe unitatea de lungime de 6 x 10⁻⁵ ^{Nm⁻¹ .} Mărimea ^și direcția curentului în firul L sunt… ( _µ₂o = ^{4π₀10⁻¹} Wb₃⁻¹ ^m⁻¹ )

A. 1,2 A în aceeași direcție ca și curentul din firul M

B. 1,2 A în direcția opusă curentului din firul M

C. 1,5 A în aceeași direcție ca și curentul din firul M

D. 1,5 A în direcția opusă curentului din firul M

E. 2,4 A în aceeași direcție ca și curentul din firul M

Pembahasan

Se știe că:

IM ₌ 4 amperi

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

Întrebare: Mărimea și direcția curentului electric în firul L

Jawab:

Direcția curentului electric în firul L:

Există o forță de respingere între firul L și firul M, astfel încât curentul electric din firul L este în direcția opusă curentului din firul M. În firul M, curentul electric este direcționat în sus, astfel încât în ​​firul L, curentul electric este direcționat în jos.

Mărimea curentului electric în firul L:

Răspunsul corect este D.

20. Dacă q este o sarcină electrică pozitivă, v este mișcarea sarcinii, B este câmpul magnetic și F este direcția forței magnetice, atunci imaginea corectă pentru o sarcină care traversează un câmp magnetic este…
Pembahasan

Semnificația simbolurilor x și o din imagine
Priviți imaginile de mai sus. Simbolul x înseamnă că direcția câmpului magnetic B este perpendiculară spre interior prin planul monitorului (în depărtare de cititor). Simbolul o înseamnă că direcția câmpului magnetic B este perpendiculară spre exterior (spre cititor).

Direcția de mișcare a sarcinii electrice (v), direcția câmpului magnetic (B) și direcția forței magnetice (F) sunt perpendiculare una pe cealaltă. Direcția de mișcare a sarcinii electrice, a câmpului magnetic și a forței magnetice este determinată cu precizie folosind regula mâinii drepte.

Regula mâinii drepte
Întindeți mâna dreaptă, îndreptați degetul mare și închideți celelalte patru degete. Aranjați cele patru degete astfel încât să indice în direcția câmpului magnetic (B). dan Degetul mare indică direcția sarcinii (v). Dacă sarcina este pozitivă, palma mâinii drepte este îndreptată spre forța magnetică (F). Dacă sarcina este negativă, dosul mâinii drepte este îndreptat spre forța magnetică (F).

Aplică regula mâinii drepte imaginilor de mai sus.
Răspunsul corect este A.

21. O sarcină negativă (-q) se mișcă într-un câmp magnetic omogen B, așa cum se arată în figură. Imaginea corectă privind forța magnetică experimentată de sarcină este…
Pembahasan
Terapkan regula mâinii drepte în imaginile de mai sus.
Răspunsul corect este E.

22. O sarcină pozitivă se mișcă perpendicular printr-un câmp magnetic uniform. Imaginea corectă a direcției forței magnetice, vitezei și câmpului magnetic este…
Pembahasan
Terapkan regula mâinii drepte în imaginile de mai sus.
Răspunsul corect este B.

Sursa întrebării:

Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional