Электричество и магнетизм 3 Магнитостатика

3.3.1-1

Относительно статических магнитных полей справедливы утверждения:

1: Силовые линии магнитного поля являются замкнутыми. * 2: Магнитное поле не совершает работы над движущимися электрическими зарядами. * 3: Статические магнитные поля являются потенциальными.

Ответы: 1, 2

3.3.1-2

Относительно статических магнитных полей справедливы утверждения:

1: Магнитное поле действует только на движущиеся электрические заряды. * 2: Магнитное поле является вихревым. * 3: Поток вектора магнитной индукции сквозь произвольную замкнутую поверхность отличен от нуля.

Ответы: 1, 2

3.3.1-3

Относительно статических магнитных полей справедливы утверждения:

1: Магнитное поле действует на заряженную частицу с силой, пропорциональной скорости частицы. * 2: Циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного замкнутого контура определяется токами, охватываемыми этим контуром. * 3: Силовые линии магнитного поля разомкнуты.

Ответы: 1, 2

3.3.2-1

На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с противоположно направленными токами, причем J₁=2J₂. Индукция

магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала….

1: b 2: a 3: d * 4: c

Для нахождения индукции результирующего магнитного поля в некоторой точке необходимо воспользоваться принципом суперпозиции магнитных полей. Для этого определяются направления магнитных индукций и 2-х полей, создаваемых каждым проводником с током в отдельности, и вектор находится геометрически: .

Правило нахождения направления вектора в данной точке поля: через эту точку проводится силовая линия магнитного поля (окружность). Вектор направлен по касательной к силовой линии в данной точке. Направление магнитной силовой линии, а значит, и вектора определяется по правилу правого винта: если большой палец правой руки расположить по направлению тока, то направление обхвата проводника четырьмя пальцами покажет направление линий магнитной индукции.

и определяются по формулам расчета магнитной индукции для бесконечно длинного прямолинейного провода с током: , . Для того, чтобы индукция результирующего магнитного поля в некоторой точке равнялась нулю, векторы и в этой точке должны быть равными по модулю и противоположными по направлению.

В данной задаче . Следовательно, B₁=B₂ при r ₁=2 r _2.

Этому условию соответствуют 2 точки: A и D.

Но в точке D векторы и сонаправлены, а в точке A направлены противоположно.

Т.о., вектор равен нулю в некоторой точке интервала d.

Ответ: 3

3.3.2-2

На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с противоположно направленными токами, причем J₂=2J₁. Индукция

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: a * 2: b 3: c 4: d

В данной задаче . Следовательно, B₁=B₂ при r ₂=2 r _1. Этому условию соответствуют 2 точки: A и D. . Но в точке D векторы и сонаправлены, а в точке A направлены противоположно. Т.о., вектор равен нулю в некоторой точке интервала .

Ответ: 1

3.3.2-3

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: a * 2: d 3: b 4: c

Ответ: 1

3.3.2-4

На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с одинаково направленными токами, причем J₁=2 J₂. Индукция

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: c * 2: a 3: b 4: d

В данной задаче . Следовательно, B₁=B₂ при r ₁=2 r _2. Этому условию соответствуют 2 точки: A и D. . Но в точке A векторы и сонаправлены, а в точке D направлены противоположно. Т.о., вектор равен нулю в некоторой точке интервала .

Ответ: 1

3.3.2-5

На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с одинаково направленными токами, причем J₂=2J₁. Индукция

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: b * 2: a 3: c 4: d

В данной задаче . Следовательно, B₁=B₂ при r ₂=2 r _1. Этому условию соответствуют 2 точки: A и D. . Но в точке A векторы и сонаправлены, а в точке D направлены противоположно. Т.о., вектор равен нулю в некоторой точке интервала .

Ответ: 1

3.3.2-6

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: c * 2: a 3: b 4: d

Ответ: 1

3.3.2-7

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: a * 2: b 3: c 4: d

Ответ: 1

3.3.2-8

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: a * 2: d 3: b 4: c

Ответ: 1

3.3.2-9

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: c * 2: a 3: b 4: d

Ответ: 1

3.3.2-10

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: b * 2: a 3: c 4: d

Ответ: 1

3.3.2-11

магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка….

1: c * 2: a 3: b 4: d

Ответ: 1

3.3.2-12

Правильный ответ 2.

3.3.3-1

Магнитное поле создано двумя параллельными длинными проводниками с токами I₁ и I₂, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Если I₁=2I₂, то вектор

индукции результирующего поля в точке А направлен…

1: вниз* 2: вверх 3: вправо 4: влево

Для нахождения магнитной индукции в точке А воспользуемся принципом суперпозиции магнитных полей. Для этого определим направления магнитных индукций и 2-х полей, создаваемых каждым проводником с током в отдельности, и сложим их геометрически: . Правило нахождения направления вектора в данной точке поля: через эту точку проводится силовая линия магнитного поля (окружность). Вектор направлен по касательной к силовой линии в данной точке. Направление магнитной силовой линии, а значит, и вектора определяется по правилу правого винта: если большой палец правой руки расположить по направлению тока, то направление обхвата проводника четырьмя пальцами покажет направление линий магнитной индукции. и определяются по формулам расчета магнитной индукции для бесконечно длинного прямолинейного провода с током: , . В данной задаче и . Отсюда: . Т.о., результирующий вектор направлен вниз.

Ответ: 1

3.3.3-2

индукции результирующего поля в точке А направлен…

1: вниз* 2: вверх 3: вправо 4: влево

, . В данной задаче , .

Отсюда: . Т.о., результирующий вектор направлен вниз.

Ответ: 1

3.3.3-3

индукции результирующего поля в точке А направлен…

1: вверх* 2: вниз 3: вправо 4: влево

, . В данной задаче , .

Отсюда: . Т.о., результирующий вектор направлен вверх.

Ответ: 1

3.3.3-4

Магнитное поле создано двумя параллельными длинными проводниками с токами I₁ и I₂, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Если I₂=2I₁, то вектор

индукции результирующего поля в точке А направлен…

1: вниз* 2: вверх 3: вправо 4: влево

, . В данной задаче , .

Отсюда: . Т.о., результирующий вектор направлен вниз.

Ответ: 1

3.3.3-5

индукции результирующего поля в точке А направлен…

1: вверх* 2: вниз 3: вправо 4: влево

, . В данной задаче , .

Отсюда: . Т.о., результирующий вектор направлен вверх.

Ответ: 1

3.3.3-6

индукции результирующего поля в точке А направлен…

1: влево 2: вверх* 3: вниз 4: вправо

, . В данной задаче , .

Отсюда: . Т.о., результирующий вектор направлен вверх.

Ответ: 2

3.3.4-1

В однородном магнитном поле на горизонтальный проводник с током, направленным вправо, действует сила Ампера, направленная перпендикулярно плоскости рисунка от наблюдателя. При этом линии магнитной индукции поля направлены …

1. вправо 2. влево 3. вниз* 4. вверх

Правило левой руки: если расположить ладонь левой руки так, что В входили в ладонь, а 4 вытянутых пальца совпадали с направлением тока, то отставленный большой палец укажет направление силы Ампера

Ответ: 3

3.3.5-1

Траектория движения протона в однородном магнитном поле представляет собой окружность, расположенную в плоскости рисунка. Если протон вращается по часовой стрелке, то линии магнитной индукции поля направлены …

* 3.

Скорость по касательной, сила к центру, заряд положительный, . Вектор индукции магнитного поля направлен к нам.

Ответ: 2

3.3.6-1

На рисунке указаны траектории заряженных частиц, имеющих одинаковую скорость и влетающих в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости чертежа. При этом для частицы 1 …

1: q = 0 2: q > 0 3: q < 0*

Сила Лоренца . Используя определение направления векторного произведения, с учётом указанных на рисунке направлений векторов скорости и индукции магнитного поля заряд частицы 1 должен быть отрицательным.

Ответ: 3

3.3.6-2

1: q = 0* 2: q > 0 3: q < 0

Сила Лоренца . Поскольку движение частицы 2 не изменяется (траектория прямолинейная), то сила Лоренца, действующая на частицу 2 равна нулю. Поскольку скорость и индукция магнитного поля не равны нулю, то причина равенства нулю сила Лоренца заключена в равенстве нулю заряда частицы 2.

Ответ: 1

3.3.6-3

1: q > 0* 2: q = 0 3: q < 0

Сила Лоренца . Используя определение направления векторного произведения, с учётом указанных на рисунке направлений векторов скорости и индукции магнитного поля заряд частицы 3 должен быть положительным.

Ответ: 1

3.3.6-4

1: q > 0* 2: q = 0 3: q < 0

Ответ: 1

3.3.6-5

1:q < 0* 2:q > 0 3:q = 0

Сила Лоренца . Используя определение направления векторного произведения, с учётом указанных на рисунке направлений векторов скорости и индукции магнитного поля заряд частицы 3 должен быть отрицательным.

Ответ: 1

3.3.6-6

Правильный ответ 1.

3.3.6-7

	1*	равна нулю
	направлена вправо
	направлена влево
	направлена к нам
	направлена от нас

3.3.6-8

	1*	направлена от нас
	направлена вправо
	направлена влево
	направлена к нам
	равна нулю

3.3.6-9

	1*	равна нулю
	направлена вправо
	направлена влево
	направлена к нам
	направлена от нас

3.3.6-10

3.3.7-1

Правильный ответ 2.

3.3.7-2

	1*	перпендикулярно плоскости рисунка к нам
	перпендикулярно плоскости рисунка от нас
	по направлению вектора магнитной индукции
	противоположно вектору магнитной индукции