В-29 Электромагнитная индукция

С 1820 г. после опытов Эрстеда хорошо известно, что вокруг проводника с током существует магнитное поле. Спустя 11 лет после проведения экспериментов Эрстедом английский физик Майкл Фарадей обнаружит явление, обратное явлению, открытому Эрстедом. Фарадей установил, что в замкнутом проводящем контуре, помещенном в магнитное поле, можно создавать ток, меняя магнитное поле, или меняя площадь, охватываемую этим контуром, или поворачивая контур в магнитном поле. Это явление получило название явления электромагнитной индукции, а возникающий в контуре ток стали называть индукционным током. Для определения направления индукционного тока российский физик Ленц сформулировал правило, которое теперь называют правилом Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что его действие противодействует причине, вызвавшей появление этого тока.

Рассмотрим, как, пользуясь правилом Ленца, можно определить направление индукционного тока. Поместим в магнитное поле замкнутый контур и будем увеличивать поле. Это приведет к созданию индукционного тока в контуре (см. рис.). По правилу Ленца индукционный ток должен препятствовать нарастанию внешнего магнитного поля. Это значит, что магнитное поле индукционного тока должно быть направлено против внешнего поля. Чтобы создать такое магнитное поле, индукционный ток, создающий это поле, по обращенному правилу правого буравчика должен протекать против часовой стрелки.

16. Замкнутый проводник помещен в магнитное поле (см. рис.). Поле убывает. Куда направлен при этом индукционный ток в контуре?

1. по часовой стрелке

2. против часовой стрелки

3. определить направление индукционного тока по этой информации невозможно

4. индукционный ток не возникает

17. В плоскости чертежа расположен прямой проводник с током I и замкнутый контур, который приближается к проводнику (см. рис.). Куда направлен индукционный ток в контуре?

1. по часовой стрелке

2. против часовой стрелки

3. определить направление индукционного тока по этой информации невозможно

4. индукционный ток не возникает

18. Находящийся в магнитном поле замкнутый контур в форме квадрата, не меняя его длины, трансформируют в окружность (см. рис.). Куда при этом направлен индукционный ток в контуре?

1. по часовой стрелке

2. против часовой стрелки

3. определить направление индукционного тока по этой информации невозможно

4. индукционный ток не возникает

 

В-30 Конденсатор

Устройством, которое способно накапливать энергию электрического тока, является конденсатор. Он состоит из двух проводников, называемых обкладками. В зависимости от формы обкладок существуют различные конденсаторы. Самый простой из них - плоский. Его обкладки - две параллельные плоскости, между которыми находится или вакуум, или диэлектрик. Емкость такого конденсатора рассчитывается по формуле:

здесь ε₀ = 8,85•10-12 Ф/м (фарад, деленный на метр, фарад - единица емкости в СИ), S - площадь обкладок, d - расстояние между ними, ε - диэлектрическая проницаемость вещества, находящегося между обкладками диэлектрика. Конденсаторы можно соединять в батареи. При последовательном включении конденсаторов емкостями С1 и С₂ емкость батареи равна:

С = C₁•С₂/(C₁+ C₂)

При параллельном включении конденсаторов емкостями С1 и С₂ емкость батареи равна:

С = C₁+ C₂

Если разность потенциалов между обкладками U, заряд на обкладках q, емкость конденсатора С = q/U, то энергия, которая накоплена в конденсаторе, может быть рассчитана по формуле:

W=q²/2C

16. Три конденсатора, одинаковой емкости С каждый, соединены в батарею, схема которой изображена на рисунке. Чему равна емкость такой батареи?

1. 3C

2. 2C

3. 1,5C

4. (2/3)C

17. Обкладки плоского конденсатора раздвинули так, что расстояние между ними увеличилось в 2 раза, площадь обкладок увеличили в 2 раза, а пространство между обкладками заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 2. При этом емкость конденсатора...

1. увеличилась в 2 раза

2. увеличилась в 4 раза

3. увеличилась в 8 раз

4. уменьшилась в 2 раза

18. Конденсатор емкостью 1 мкФ заряжен до разности потенциалов 100 В. На конденсаторе накоплена энергия...

1. 0,001 Дж

2. 0,003 Дж

3. 0,005 Дж

4. 0,007 Дж

В-31 Газовые законы

Состояние какого-либо газа можно описывать тремя его характеристиками: давлением, объемом, температурой. Соотношения между этими величинами становятся более простыми, если для оценки температуры использовать не шкалу Цельсия, а шкалу, которую называют шкалой Кельвина (последнее время температуру, измеренную в шкале Кельвина, стали называть термодинамической температурой). Размер градуса в шкале Кельвина такой же, как в шкале Цельсия, но начало отчета сдвинуто относительно шкалы Цельсия в сторону низких температур на 273°С. Таким образом, 0°С в шкале Кельвина равен 273 К(градус в этой шкале называют Кельвин). Если обозначать температуру в шкале Кельвина буквой Т, а в шкале Цельсия буквой t, то температуры взаимосвязаны соотношением

Т = t + 273°С

Физикам удалось установить, что при изотермическом процессе (неизменны температура газа, его масса и химический состав)

р•V = const,

при изохорическом процессе (неизменны объем газа, его масса и химический состав) p/T = const,

при изобарическом процессе (неизменны давление газа, его масса и химический состав) V/T = const.

Эти соотношения называют газовыми законами.

16. Газовый процесс для неизменной массы газа, проходящий без изменения его химического состава и при неизменном объеме, называют…

1. изотермическим

2. изобарическим

3. изохорическим

4. название этого процесса мне неизвестно

17. График зависимости давления газа от термодинамической температуры, приведенный на рисунке, является графиком... процесса.

1. изотермического

2. изобарического

3. изохорического

4. неизвестного

18. Если повысить термодинамическую температуру газа в сосуде в 2 раза при неизменном объеме, а затем увеличить объем газа при неизменной температуре в 2 раза, то давление газа по сравнению с первоначальным...

1увеличится в 4 раза

2. уменьшится в 4 раза

3. увеличится в 2 раза

4. останется неизменным