Электричество и магнетизм 5 Электрические и магнитные свойства вещества

3.5.1-1

Для сегнетоэлектрика справедливы утверждения:

1: В определенном температурном интервале имеет место самопроизвольная поляризация в отсутствие внешнего электрического поля. 2: Диэлектрическая проницаемость зависит от напряженности поля. 3: В отсутствии внешнего электрического поля дипольные электрические моменты доменов равны нулю.

Для сегнетоэлектрика справедливы утверждения: в определенном температурном интервале имеет место самопроизвольная поляризация в отсутствие внешнего электрического поля; диэлектрическая проницаемость зависит от напряженности поля.

Ответы: 1, 2

3.5.1-2

Для неполярного диэлектрика справедливы утверждения:

1: Дипольный момент молекул диэлектрика в отсутствие внешнего электрического поля равен нулю. 2: Поляризованность диэлектрика прямо пропорциональна напряженности электрического поля. 3: Диэлектрическая восприимчивость диэлектрика обратно пропорциональна температуре.

Ответ: 1,2

3.5.2-1

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Р диэлектрика от напряжённости поля Е.

Укажите зависимость, соответствующую неполярным диэлектрикам.

1. 4* 2. 1 3. 2 4. 3

Для неполярных диэлектриков поляризованность P прямо пропорционально зависит от напряженности электрического поля E: Р = ε₀Е, где – диэлектрическая восприимчивость.

Ответ: 1

3.5.2-2

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Р диэлектрика от напряженности поля Е. Укажите зависимость, соответствующую полярным диэлектрикам.

1: 3* 2: 1 3: 2 4: 4

Для полярных диэлектриков при малых полях поляризованность P прямо пропорционально зависит от напряженности E, но при больших полях эта зависимость становится нелинейной.

Ответ: 1

3.5.2-3

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Р от напряженности поля Е. Укажите зависимость, соответствующую сегнетоэлектрикам.

1: 2* 2: 1 3: 3 4: 4

Сегнетоэлектрики относятся к нелинейным диэлектрикам, для которых характерна нелинейная зависимость поляризации Р от напряженности электрического поля Е. Нелинейная зависимость поляризации от поля приводит в переменных электрических полях к диэлектрическому гистерезису, т.е. несовпадению по фазе поляризации Р и электрического поля Е.

Ответ: 1

3.5.2-4

На рисунке представлены графики, отражающие характер температурной зависимости диэлектрической восприимчивости

диэлектрика. Укажите зависимость, соответствующую неполярным диэлектрикам.

1: 3* 2: 1 3: 2

Для неполярного диэлектрика диэлектрическая восприимчивость не зависит от температуры.

Ответ: 1

3.5.2-5

. Укажите зависимость, соответствующую полярным диэлектрикам.

1: 2* 2: 1 3: 3

В случае полярных диэлектриков диэлектрическая восприимчивость обратно пропорциональна температуре.

Ответ: 1

3.5.2-6

. Укажите зависимость, соответствующую сегнетоэлектрикам.

1: 1* 2: 2 3: 3

Сегнетоэлектрические свойства сильно зависят от температуры. Для каждого сегнетоэлектрика имеется определенная температура, выше которой его необычные свойства исчезают и он становится обычным диэлектриком. Эта температура называется точкой Кюри.

Ответ: 1

3.5.2-7

	1*	остаточной поляризации сегнетоэлектрика
	спонтанной поляризации сегнетоэлектрика
	коэрцитивной силе сегнетоэлектрика
	поляризации насыщения сегнетоэлектрика

3.5.3-1

Для диамагнетика справедливы утверждения:

1: Магнитный момент молекул диамагнетика в отсутствие внешнего магнитного поля равен нулю.* 2: Во внешнем магнитном поле диамагнетик намагничивается в направлении, противоположном направлению внешнего поля.* 3: Магнитная проницаемость диамагнетика обратно пропорциональна температуре.

Всякое вещество является магнетиком, т. е. оно способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться). Вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называются диамагнетиками. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетик немагнитен, поскольку в данном случае магнитные моменты электронов взаимно компенсируются, и суммарный магнитный момент атома (молекулы) равен нулю. К диамагнетикам относятся многие металлы (например, Bi, Ag, Аu, Сu), большинство органических соединений, смолы, углерод и т. д. Так как диамагнитный эффект обусловлен действием внешнего магнитного поля на электроны атомов вещества, то диамагнетизм свойствен всем веществам.

Ответы: 1, 2

3.5.3-2

Для парамагнетика справедливы утверждения:

1: Магнитный момент молекул парамагнетика в отсутствие внешнего магнитного поля отличен от нуля.* 2: Во внешнем магнитном поле парамагнетик намагничивается в направлении внешнего магнитного поля.* 3: Магнитная восприимчивость парамагнетика не зависит от температуры.

Парамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом. Однако вследствие теплового движения молекул их магнитные моменты ориентированы беспорядочно, поэтому магнитные вещества магнитными свойствами не обладают. Магнитная восприимчивость парамагнетика зависит от температуры:

Ответы: 1, 2

3.5.3-3

Для ферромагнетика справедливы утверждения:

1: Намагниченность по мере возрастания напряженности магнитного поля достигает насыщения.* 2: Магнитная проницаемость зависит от напряженности магнитного поля.* 3: При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты доменов равны нулю.

Ферромагнетики – вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т. е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля. К ферромагнетикам кроме основного их представителя – железа – относятся, например, кобальт, никель, гадолиний, их сплавы и соединения. В отличии от слабомагнитных веществ (диа- и парамагнетиков) у которых зависимость намагниченности J от напряженности магнитного поля Н линейна, у ферромагнетиков эта зависимость является довольно сложной. По мере возрастания Н намагниченность J сначала растет быстро, затем медленнее и, наконец, достигается так называемое магнитное насыщение, уже не зависящее от напряженности поля. Магнитная проницаемость также зависит от напряженности магнитного поля сложным образом.

Ответы: 1, 2

3.5.4-1

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости намагниченности I вещества от напряженности магнитного поля Н. Укажите зависимость, соответствующую диамагнетикам.

1: 4* 2: 1 3: 2 4: 3

Аналогично диэлектрикам.

Ответ: 1

3.5.4-2

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости намагниченности I вещества от напряженности магнитного поля Н. Укажите зависимость, соответствующую парамагнетикам.

1: 3* 2: 1 3: 2 4: 4

Аналогично диэлектрикам.

Ответ: 1

3.5.4-3

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости намагниченности I вещества от напряженности магнитного поля Н. Укажите зависимость, соответствующую ферромагнетикам.

1: 2* 2: 1 3: 3 4: 4

Аналогично диэлектрикам.

Ответ: 1

3.5.4-4

На рисунке представлены графики, отражающие характер температурной зависимости магнитной восприимчивости c. Укажите зависимость, соответствующую диамагнетикам.

1: 3* 2: 1 3: 2

Диамагнетизм большинства тел не зависит от температуры.

Ответ: 1

3.5.4-5

На рисунке представлены графики, отражающие характер температурной зависимости магнитной восприимчивости χ. Укажите зависимость, соответствующую парамагнетикам.

1: 2* 2: 1 3: 3

Зависимость магнитной восприимчивости парамагнетиков от температуры описывается законом Кюри , где С – константа Кюри, Т – абсолютная температура (температура, отсчитываемая от абсолютного нуля).

Ответ: 1

3.5.4-6

На рисунке представлены графики, отражающие характер температурной зависимости магнитной восприимчивости χ. Укажите зависимость, соответствующую ферромагнетикам.

1: 1* 2: 2 3: 3

С повышением температуры упорядоченное состояние ферромагнетиков ослабляется и при достижении определенной температуры (точки Кюри) переход в парамагнитное состояние происходит скачком.

Ответ: 1

3.5.5-1

Правильный ответ 4.

3.5.5-2

	1*

3.5.6-1

	1*	возникнут индуцированные заряды, которые распределятся по внешней поверхности проводника, а электрическое поле внутри проводника будет отсутствовать
	у молекул возникнут дипольные моменты, ориентированные в направлении, противоположном силовым линиям внешнего электрического поля
	у молекул возникнут индуцированные дипольные моменты, ориентированные вдоль линий поля
	возникнет пьезоэлектрический эффект
	жёсткие диполи молекул будут ориентироваться в среднем в направлении вдоль вектора напряжённости электрического поля