Напишите решение задач на магнитное поле и электромагнитную связь 11 класс. Презентация к уроку по физике (11класс)

Методика решения задач на применение закона электромагнитной индукции
будет полезна как учащимся, так и абитуриентам

Решая задачи на закон электромагнитной индукции, удобно пользоваться следующими  рекомендациями.

Решая приведенные ниже задачи,
Вы сможете повторить основы электромагнетизма.

1. Магнитный поток внутри катушки с числом витков равным 400, за 0,2 с изменился от 0,1 Вб до 0,9 Вб. Определить ЭДС, индуцируемую в катушке.

3. Сколько витков должна иметь катушка, чтобы при изменении магнитного потока внутри нее от 0,024 до 0,056 Вб за 0,32 с в ней создавалась средняя э.д.с. 10 В?

ЭДС самоиндукции

2. Во сколько раз изменится индуктивность катушки без сердечника, если число витков в ней увеличить в два раза?

3. Какая э.д.с. самоиндукции возникнет в катушке с индуктивностью 68 мГ, если ток 3,8 А исчезнет в ней за 0,012 с?

4. Определить индуктивность катушки, если при ослаблении в ней тока на 2,8 А за 62 мс в катушке появляется средняя э.д.с. самоиндукции 14 В.

Энергия электромагнитного поля

1. По катушке с индуктивностью 0,6 Гн течет ток силой 20 А. Какова энергия магнитного поля катушки? Как изменится эта энергия при возпастании силы тока в 2 раза? в 3 раза?

2. Какой силы ток нужно пропускать РїРѕ обмотке дросселя СЃ индуктивностью 0,5 Р“РЅ, чтобы энергия поля оказалась равной 100 Дж?

4.В  Определить энергию магнитного поля катушки, РІ которой РїСЂРё токе 7,5 Рђ магнитный поток равен 2,3·10-3 Р’Р±. Число витков РІ катушке 120.

5. Определить индуктивность катушки, если при токе 6,2 А ее магнитное поле обладает энергией 0,32 Дж.

6.  Магнитное поле катушки с индуктивностью 95 мГ обладает энергией  0,19 Дж.  Чему равна сила токав катушке?

«Счастливая
случайность выпадает лишь

на
одну долю подготовленного ума».

Данная
тема посвящена решению задач на закон электромагнитной индукции.

Задача
1.
Магнитный поток, пронизывающий контур увеличивается от 2 мВб до 10 мВб. При
этом в контуре возникает ЭДС индукции 4 В. Найдите время, в течение которого
изменялся магнитный поток.

Задача
2.
В катушке, содержащей 3000 витков, при изменении магнитной индукции от 30 мТл
до 50 мТл, возбуждается ЭДС 0,2 В. Какова площадь поперечного сечения катушки,
если индукция поля изменилась за 200 мс?

Задача
3.
Через поперечное сечение витка с сопротивлением 80 мОм проходит заряд 0,1 Кл.
Найдите изменение магнитного потока внутри витка.

Задача
4.
В магнитное поле помещён контур площадью 0,5 м2. Угол между
направлением линий магнитной индукции и нормалью к плоскости контура равен 60º.
На рисунке изображён график зависимости магнитной индукции поля от времени.
Постройте график зависимости ЭДС индукции от времени.

Задача
5.
Кольцо радиусом 20 см находится в магнитном поле, линии индукции которого
направлены перпендикулярно плоскости кольца. В течение 0,2 с кольцо быстро
деформируют так, что его форму можно принять за квадрат. Найдите ЭДС индукции,
если индукция магнитного поля равна 70 мТл.

Подготовка к ЕГЭ по Физике. Решение задач по теме: электромагнитная индукция

Магнитный поток Ф через плоский контур площадью S :

а) в случае однородного поля

Ф = BS cos  = B n S , где  – угол между вектором нормали к плоскости контура и вектором магнитной индукции; B n – проекция вектора В на нормаль n ( B n = B cos  );

Потокосцепление, т.е. полный магнитный поток

 = NФ , где Ф – магнитный поток через один виток; N – число витков.

Работа по перемещению замкнутого контура с током I в магнитном поле определяется соотношением

A = I  Ф ,

где  Ф – изменение магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную контуром.

Основной закон электромагнитной индукции (закон Фарадея-Максвелла)

где  i – ЭДС индукции, возникающая в контуре; dФ / dt – скорость изменения магнитного потока, N – число витков контура;  – потокосцепление (  = NФ ).

Разность потенциалов U на концах проводника длиной l , движущегося со скоростью υ в однородном магнитном поле с индукцией В , выражается формулой

U = Blυ sin  , где  – угол между направлениями векторов v и B .

Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении на величину   потокосцепления, пронизывающего все витки контура, выражается формулой

q =   / R ,

где R – сопротивление контура.

L =  / I .

где – скорость изменения силы тока.

L =  0  n 2 l S , где l – длина соленоида, S – площадь его поперечного сечения; n – число витков на единицу его длины.

ЭДС взаимной индукции

где – коэффициент взаимной индукции.

Магнитная энергия W контура с током I

W = LI 2 /2, где L – индуктивность контура.

Объемная плотность энергии w 0 однородного магнитного поля

w 0 = BH/2 =  0  H 2 /2 = B 2 /(2  0  ).

Примеры решения задач

Пример 1. Магнитный момент соленоида 2 А∙м 2 . Найти поток магнитной индукции сквозь соленоид. Длина соленоида равна 30 см.

p m = 2 А ×м 2 ; m = 1 ;

l = 30 см = 0,3 м

Магнитный момент соленоида складывается из магнитных моментов каждого витка p i = I S, где I – сила тока в обмотке, S – площадь поперечного сечения соленоида:

p m = N I S (1)

Из определения потока Ф вектора магнитной индукции В

Ф =B S = m 0 mI S N. (2)

Используя (1) и (2), получаем:

Ф = m 0 p m / l =4p 10 -7 ×2/0,3 = 8,37×10 -6 Вб.

Ответ: Ф = 8,37 мВб.

Пример 2. Сила тока в соленоиде изменяется по закону I = 20 t – t 3 . Индуктивность соленоида 5 Гн. Какая ЭДС самоиндукции будет в соленоиде через 2 с?

I = 20 t – t 3 ;

t = 2 c; L = 5 Гн

e инд = ?

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея

e инд = – dФ/dt

Из определения индуктивности магнитного контура Ф = L I, где I– сила тока в контуре, а L – его индуктивность. Тогда

e инд = – L dI/dt = L (20 – 3 t 2 ) = 5(20 – 3∙2 2 ) = 40 B.

Ответ: e инд = 40 В.

Пример 3. Скат плывет горизонтально со скоростью 2 м/с. Определить разность потенциалов, возникающую между концами боковых плавников рыбы, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 5  10 –5  Тл. Ширина рыбы 30 см.

v = 2 м/с;

l = 30 см = 0,3 м;

B ^ = 5 ×10 -5 Тл

При движении ската пересекаются силовые линии магнитного поля Земли; при этом за время dt рыба проходит путь dx и происходит изменение магнитного потока

d Ф = B ^ d S = B ^ l dx = B ^ l v dt

На концах боковых плавников возникает разность потенциалов согласно закону электромагнитной индукции:

Ответ: U = 30 мкВ .

Пример 4. При индукции магнитного поля 0,1 Тл плотность энергии магнитного поля в железе 10 Дж/м 3 . Какова относительная магнитная проницаемость железа при этих условиях и величина напряженности магнитного поля?

B = 0,1 Тл;

w = 10 Дж/м 3 ;

m 0 =4 p 10 -7 Гн /м

m = ? H = ?

Плотность энергии магнитного поля в магнетике

w = BH/2 = B 2 /(2  0  )

H = 2w/B;

Подставив численные данные, получим

Пример 5. Для магнитной обработки виноматериалов и питьевой воды используют установку на электромагнитах (рис.19), потребляющих мощность 2,4 кВт. Индукция магнитного поля в рабочем зазоре 15,1× 10 -2 Тл. Определить КПД установки, если ее производительность 100 м 3 / час.

N потр = 2,4 ×10 3 Вт;

B = 15,1× 10 -2 Тл;

Q = 200 м 3 /час =1/18 м 3 /с

По определению коэффициента полезного действия

h = А полезн /А затр (1)

Затраченная работа равна потребляемой из сети энергии

А затр = N потр Dt, (2)

где Dt – отрезок времени.

Полезная работа состоит в намагничивании протекающей жидкости в объеме

V = Q Dt.

Эта работа равна энергии магнитного поля, создаваемого в зазоре:

А полезн = W м = w V = B 2 V/(2  0  ) = B 2 Q Dt /2  0 . (3)

Подставив (3) и (2) в (1), получаем КПД:

h = B 2 Q /(2  0 N потр ) = 1,5 2 /(18 ×2 ×12,56 ×10 -7 × 2,4 ×10 3 ) = 0,104.

Тема урока: «Закон электромагнитной индукции. Решение задач»

Тип урока: закрепление нового материала.

Учебный предмет: физика

Цель урока: закрепление умения решения различных типов задач с использованием закона электромагнитной индукции; развитие умения анализировать, делать выводы; формирование ценностного отношения к физическим знаниям одиннадцатиклассников, через овладение практическими навыками применения закона электромагнитной индукции.

1. Организационный момент.

2.Актуализация знаний. Повторение. Обобщение пройденного материала.

Цель нашего урока – закрепить умение решения различных типов задач с использованием закона электромагнитной индукции.

Поэтому прежде чем прейти к решению задач, давайте вспомним:

• Условие существования электрического тока. (наличие свободных электрических зарядов и электрического поля)
• Что порождает индукционный ток в замкнутом контуре. (вихревое электрическое поле, которое возникает при изменении магнитного потока, проходящего через замкнутый контур некоторый интервал времени)
• Кто открыл явление электромагнитной индукции? (Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1821 году. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в проводнике при изменении магнитного потока, проходящего через него).
• Кто сформулировал правило для определения направления индукционного тока? (Правило сформулировано в 1833 году Э. Х. Ленцем. Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток)
• Закон электромагнитной индукции.( ЭДС индукции ɛi в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром)

Формулы, который понадобятся для решения задач.

Задача 1. Сила индукционного тока зависит от:

• скорости изменения магнитного потока
• скорости изменения силы тока
• скорости движения проводника
• все ответы 1-3 верные
• нет верного ответа

Выберите верный ответ

Задача 2 Северный полюс магнита вводят в алюминиевое кольцо. Как изменяется поток магнитной индукции внешнего магнитного поля, пронизывающее кольцо, при введении магнита в кольцо и выведении магнита из кольца? Как изменяется величина индукционного тока в кольце при увеличении скорости введения магнита?

К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго.

Задача 3. При проведении опытов по изучению электромагнитной индук-ции измеряют изменение магнитного потока пронизывающего замкнутый проволочный контур, и заряд протекший в результате этого по контуру. Ниже приведена таблица, полученная в результате этих опытов. Чему равно сопротивление контура? (Ответ дать в омах.)

Согласно закону электромагнитной индукции, величина ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока через контур:

C другой стороны, по закону Ома, ЭДС индукции приводит к появлению в контуре тока:

Таким образом, сопротивление контура можно найти следующим образом

З адача 4. Медная перемычка в момент времени t0 = 0 с начинает двигаться со скоростью 2 м/с по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединён резистор сопротивлением 10 Ом (см. рисунок).

Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка всё время расположена перпендикулярно рельсам. Поток Ф вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени

t так, как показано на графике.

Используя график, выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) К моменту времени t = 5 с изменение магнитного потока через контур равно 1,6 Вб.

2) Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 0,32 В.

3) Индукционный ток в перемычке течёт в направлении от точки C к точке D.

4) Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна 64 мА.

5) Для поддержания движения перемычки к ней прикладывают силу, проекция которой на направление рельсов равна 0,2 мН.

Задача 5. Проволока сопротивлением 5 Ом намотана на катушку. Если соединить концы проволоки друг с другом и включить постоянное однородное магнитное поле так, что линии его индукции будут параллельны оси катушки, то через катушку протечёт заряд 0,1 Кл. Найдите амплитуду ЭДС индукции, которая возникнет в катушке, если при включённом магнитном поле начать вращать в нём катушку с угловой скоростью 4 рад/с. Ось вращения перпендикулярна оси катушки. Ответ приведите в В.

Задача 6. Катушка, обладающая индуктивностью L, соединена с источником питания с ЭДС и двумя одинаковыми резисторами R. Электрическая схема соединения показана на рис. 1. В начальный момент ключ в цепи замкнут. В момент времени t = 0 ключ размыкают, что приводит к изменениям силы тока, регистрируемым амперметром, как показано на рис. 2.

Основываясь на известных физических законах, объясните почему при размыкании ключа сила тока в цепи плавно уменьшается, приближаясь к новому значению 1. Определите величину 1. Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

1. Индукционный ток возникает в следующих опытах:

• медную проволоку подсоединили к лампе на подставке;
• в катушку, замкнутую на гальванометр, вдвигают другую катушку, замкнутую на источник питания;
• источник питания соединили с резистором;
• в катушку, замкнутую на гальванометр, вставлена другая катушка, замкнутая на источник постоянного тока и реостат, который может менять силу тока в цепи второй катушки;
• в катушку, замкнутую на гальванометр, вдвигают постоянный магнит;
• катушку соединили с низковольтной лампой на подставке и ключом.

Выберите три правильных ответа

2. Установите взаимосвязь между физическим явлением и фамилией физика, в честь которого назван закон, описывающей это явление.

3. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 15 до 20 с. Ответ выразите в мкВ.

Проверьте верность ответов

• Задание 1 – 245
• Задание 2 – 24
• Задание 3 – 4

• Чем занимались на уроке?
• Какие сложности возникли?
• Как оцениваете свою работу?

5. Домашнее задание (дифференцированное)

Задачи на «3»

1. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4,8 · 10-3 Вб. Рассчитайте время, за которое должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла ЭДС индукции, равная 0,74 В. (Ответ: 0,5 с.)

2. В катушке, индуктивность которой равна 0,4 Гн, возникла ЭДС, равная 20 В. Рассчитайте изменение силы тока и энергию магнитного поля катушки, если это произошло за 0,2 с. (Ответ: 10 Л; 20 Дж.)

3. Определите скорость самолета при горизонтальном полете, если ЭДС индукции, возникающая на его крыльях длиной 15 м равна 0,12 В, а вертикальная составляющая магнитной индукции магнитного поля Земли равна 0,5 · 10-4 Тл. (Ответ: 160 м/с.)

Задачи на «4»

1. Проволочное кольцо радиусом 5 см расположено в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл так, что вектор индукции перпендикулярен плоскости кольца. Определите ЭДС индукции, возникающую в кольце, если его повернуть на угол 90° за время, равное 0,1 с. (Ответ: 0,08 В.)

2. Проводник длиной 60 см и сопротивлением 0,02 Ом движется по медным проводам и источнику тока, ЭДС которого равна 0,96 В, внутреннее сопротивление равно 0,01 Ом. Найдите силу тока в проводнике, если он движется равномерно со скоростью 0,5 м/с перпендикулярно к магнитному полю, у которого индукция равна 2,6 Тл. (Ответ: 16 А.)

3. В результате изменения силы тока с 4 А до 20 А поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки, имеющей 1000 витков изменился на 0,002 Вб. Найдите индуктивность катушки. (Ответ: 0,125 Гн.)

Задачи на «5»

1. Два металлических стержня расположены вертикально и замкнуты вверху проводником. По ним без трения и нарушения контакта скользит перемычка длиной 2 см массой 1 г. Вся система находится в однородном магнитном поле, у которого индукция равна 0,01 Тл и перпендикулярна плоскости рамки. Установившаяся скорость равна 0,8 м/с. Найдите сопротивление перемычки. (Ответ: 3,3 · 10-6 Ом.)

2. Катушка индуктивности диаметром 4 см, имеющая 400 витков медной проволоки, у которой площадь поперечного сечения равна 1 мм2, расположена в однородном магнитном иоле. Магнитная индукция этого поля направлена вдоль оси катушки и равномерно изменяется за 1 с на 0,1 Тл. Концы катушки замкнуты накоротко. Определите количество теплоты, выделяющейся в катушке за 1 с. Удельное сопротивление меди равно 8,7 · 10-8 Ом·м. (Ответ: 2,95 · 10-3 Дж.)

3. Проволочная катушка диаметром 5 см помещена в однородное магнитное поле параллельно ее оси. Индукция поля равномерно изменяется за 1 с на 0,01 Тл. Катушка содержит 1000 витков медного провода сечением 0,2 мм2. Удельное сопротивление меди равно 1,7 · 10-8Ом·м. К концам катушки подключен конденсатор емкостью 10 мкФ. Определите заряд на конденсаторе. (Ответ: 1,95 · 10-7 Кл.)

8.1 В чем главное отличие переменных электрических и магнитных полей от постоянныхРЕШЕНИЕ

8.2 В чем заключается явление электромагнитной индукцииРЕШЕНИЕ

8.3 Как должен двигаться замкнутый проводящий контур в однородном магнитном поле, не зависящем от времени: поступательно или вращательно, чтобы в нем возник индукционный токРЕШЕНИЕ

10.1 Как определяется направление индукционного токаРЕШЕНИЕ

10.2 Возникнет ли в кольце с разрезом электрическое поле, если подносить к нему магнитРЕШЕНИЕ

11.1 Что называется магнитным потоком (потоком магнитной индукции)РЕШЕНИЕ

11.2 Почему закон электромагнитной индукции формулируется для ЭДС, а не для силы токаРЕШЕНИЕ

11.3 Как формулируется закон электромагнитной индукцииРЕШЕНИЕ

11.4 Почему в формуле для закона электромагнитной индукции стоит знак РЕШЕНИЕ

12.1 Какова природа сторонних сил, вызывающих появление индукционного тока в неподвижном проводникеРЕШЕНИЕ

12.2 В чем отличие вихревого электрического поля от электростатического или стационарногоРЕШЕНИЕ

12.3 Что такое токи ФукоРЕШЕНИЕ

12.4 В чем преимущества ферритов по сравнению с обычными ферромагнетикамиРЕШЕНИЕ

13.1 Чему равна сила Лоренца и как она направленаРЕШЕНИЕ

13.2 От чего зависит ЭДС индукции, возникающая в проводнике, который движется в переменном во времени магнитном полеРЕШЕНИЕ

14.1 Можно ли использовать в качестве чувствительного элемента микрофона одну из обкладок конденсатора, колеблющуюся под действием звуковой волныРЕШЕНИЕ

15.1 Что называют самоиндукциейРЕШЕНИЕ

15.2 Как направлены по отношению к току линии напряженности вихревого электрического поля в проводнике при увеличении и уменьшении силы токаРЕШЕНИЕ

15.3 Что называют индуктивностью проводникаРЕШЕНИЕ

15.4 Что принимают за единицу индуктивности в СИРЕШЕНИЕ

15.5 Чему равна ЭДС самоиндукцииРЕШЕНИЕ

16.1 Почему для создания тока источник должен затратить энергию?РЕШЕНИЕ

16.2 Чему равна энергия магнитного поляРЕШЕНИЕ

17.1 В результате каких процессов возникает магнитное полеРЕШЕНИЕ

17.2 Почему утверждение о том, что в данной точке пространства существует только электрическое поле или только магнитное поле, не является точнымРЕШЕНИЕ

1 Прямоугольный контур ABCD перемещается поступательно в магнитном поле тока, идущего по прямолинейному длинному проводнику. Определите направление тока, индуцированного в контуре, если контур удаляется от провода. Какие силы действуют на контур?РЕШЕНИЕ

2 Кольцо из сверхпроводника помещено в однородное магнитное поле, индукция которого нарастает от нуля до В0. Плоскость кольца перпендикулярна линиям индукции поля. Определите силу индукционного тока, возникающего в кольце. Радиус кольца r, индуктивность L.РЕШЕНИЕ

2.1 Определите направление индукционного тока в сплошном кольце, к которому подносят магнитРЕШЕНИЕ

2.2 Сила тока в проводнике ОО убывает. Определите направление индукционного тока в неподвижном контуре ABCD и направления сил, действующих на каждую из сторон контура.РЕШЕНИЕ

2.3 Металлическое кольцо может свободно двигаться по сердечнику катушки, включенной в цепь постоянного тока. Что будет происходить в моменты замыкания и размыкания цепи?РЕШЕНИЕ

2.4 Магнитный поток через контур проводника сопротивлением 3*10-2 м за 2 с изменился на 1,2*10-2 Вб. Определите силу тока в проводнике, если изменение потока происходило равномерно.РЕШЕНИЕ

2.5 Самолет летит горизонтально со скоростью 900 км/ч. Определите разность потенциалов между концами его крыльев, если модуль вертикальной составляющей магнитной индукции земного магнитного поля 5*10-5 Тл, а размах крыльев 12 м.РЕШЕНИЕ

2.6 Сила тока в катушке изменяется от 1 А до 4 А за время, равное 3 c. При этом возникает ЭДС самоиндукции, равная 0,1 B. Определите индуктивность катушки и изменение энергии магнитного поля, создаваемого током.РЕШЕНИЕ

Задачи по Электродинамике ( ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ ), на тему Электромагнитная индукция. ЭДС индукции. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока Из пособия: ГДЗ к задачнику Рымкевич для 10-11 классов по физике, 10-е издание, 2006 г.

На рисунке 100 представлены различные случаи электромагнитной индукции. Сформулировать и решить задачу для каждого случаяРЕШЕНИЕ

Будет ли в рамке ABCD (рис. 101) возникать индукционный ток, если рамку: а) вращать относительно неподвижного проводника с током ОО , как показано на рисунке; б) вращать вокруг стороны АВ; в) вращать вокруг стороны ВС; г) двигать поступательно в вертикальном направлении; д) двигать поступательно в горизонтальном направленииРЕШЕНИЕ

Три одинаковых полосовых магнита падают в вертикальном положении одновременно с одной высоты. Первый падает свободно, второй во время падения проходит сквозь незамкнутый соленоид, третий сквозь замкнутый соленоид. Сравнить время падения магнитов. Ответы обосновать на основании правила Ленца и закона сохранения энергииРЕШЕНИЕ

Определить направление индукционного тока, возникающего в витке В (рис. 102), если в цепи витка А ключ замыкают и если этот ключ размыкают. Указать также направление индукционного тока, если при замкнутом ключе скользящий контакт реостата передвигают вправо или его передвигают влевоРЕШЕНИЕ

Если вращать магнит (рис. 103), то замкнутый виток проволоки, укрепленный на оси, начинает вращаться. Объяснить явление и определить направление вращения виткаРЕШЕНИЕ

Если клеммы двух демонстрационных гальванометров соединить проводами и затем покачиванием одного из приборов вызвать колебание его стрелки, то и у другого прибора стрелка тоже начнет колебаться. Объяснить опыт и при возможности проверитьРЕШЕНИЕ

Почему колебания стрелки компаса быстрее затухают, если корпус прибора латунный, и медленнее, если корпус прибора пластмассовыйРЕШЕНИЕ

Объяснить принцип торможения трамвая, когда водитель, отключив двигатель от контактной сети (рис. 104), переводит его в режим генератора (ключ переводится из положения 1 в положение 2). Как зависит ускорение (быстрота торможения) трамвая: а) от нагрузки (сопротивления резистора) при данной скорости движения трамвая; б) от скорости трамвая при данной нагрузкеРЕШЕНИЕ

По какому закону должен изменяться магнитный поток в зависимости от времени, чтобы ЭДС индукции, возникающая в контуре, оставалась постояннойРЕШЕНИЕ

За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуреРЕШЕНИЕ

Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 ВРЕШЕНИЕ

Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 50 см2, чтобы при изменении магнитной индукции от 0,2 до 0,3 Тл в течение 4 мс в ней возбуждалась ЭДС 10 ВРЕШЕНИЕ

Внутри витка радиусом 5 см магнитный поток изменился на 18,6 мВб за 5,9 мс. Найти напряженность вихревого электрического поля в виткеРЕШЕНИЕ

Какой заряд q пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого R = 0,03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на ΔФ =12 мВбРЕШЕНИЕ

В магнитное поле индукцией В = 0,1 Тл помещен контур, выполненный в форме кругового витка радиусом R = 3,4 см. Виток сделан из медной проволоки, площадь поперечного сечения которой s = 1 мм2. Нормаль к плоскости витка совпадает с линиями индукции поля. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка при исчезновении поляРЕШЕНИЕ

В витке, выполненном из алюминиевого провода длиной 10 см и площадью поперечного сечения 1,4 мм2, скорость изменения магнитного потока 10 мВб/c. Найти силу индукционного токаРЕШЕНИЕ

Найти ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 0,25 м, перемещающемся в однородном магнитном поле индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к вектору магнитной индукцииРЕШЕНИЕ

С какой скоростью надо перемещать проводник под углом 60° к линиям индукции магнитного поля, чтобы в проводнике возбуждалась ЭДС индукции 1 В? Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл. Длина активной части 1 мРЕШЕНИЕ

Проводник MN (рис. 105) с длиной активной части 1 м и сопротивлением 2 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл. Проводник подключен к источнику тока с ЭДС 1 В (внутренним сопротивлением источника и сопротивлением подводящих проводников пренебречь). Какова сила тока в проводнике, если: а) проводник покоится; б) проводник движется вправо со скоростью 4 м/с; в) проводник движется влево с такой же по модулю скоростью? В каком направлении и с какой скоростью надо перемещать проводник, чтобы через него не шел токРЕШЕНИЕ

Какова индуктивность контура, если при силе тока 5 А в нем возникает магнитный поток 0,5 мВбРЕШЕНИЕ

Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью 0,2 мГн при силе тока 10 АРЕШЕНИЕ

Найти индуктивность проводника, в котором при равномерном изменении силы тока на 2 А в течение 0,25 с возбуждается ЭДС самоиндукции 20 мВРЕШЕНИЕ

Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02 сРЕШЕНИЕ

Почему отключение от питающей сети мощных электродвигателей производят плавно и медленно при помощи реостатаРЕШЕНИЕ

Последовательно с катушкой школьного трансформатора, надетой на разомкнутый сердечник, включена лампочка от карманного фонаря. В цепь подано такое напряжение, что лампочка горит в полный накал. Как изменяется яркость лампочки, если: а) сердечник замкнуть ярмом; б) некоторое время держать ярмо неподвижным; в) вынуть ярмо? При возможности проверить на опыте, положив на сердечник спичку (иначе ярмо трудно оторвать от сердечника)РЕШЕНИЕ

В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится вдвое?РЕШЕНИЕ

Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась равной 1 ДжРЕШЕНИЕ

Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 ВбРЕШЕНИЕ

На катушке сопротивлением 8,2 Ом и индуктивностью 25 мГн поддерживается постоянное напряжение 55 В. Сколько энергии выделится при размыкании цепи? Какая средняя ЭДС самоиндукции появится при этом в катушке, если энергия будет выделяться в течение 12 мсРЕШЕНИЕ

За какое время в катушке с индуктивностью 240 мГн происходит возрастание силы тока от 0 до 11,4 А, если при этом возникает средняя ЭДС самоиндукции, равная 30 В? Сколько энергии выделяется за это время в катушкеРЕШЕНИЕ

« Решение задач по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»» Учитель физики МБОУ СОШ с. Новый Батако Кудухова Надежда Васильевна урок физики, 11 класс

Цели общие – Повторить формулы. Продолжать учиться решать расчетные задачи. Показать умение проводить эксперимент. Делать выводы на основе эксперимента Л ичностные: 1.научиться решать задачи 2.получить удовольствие от решения задач; 3. уметь работать в группе; 4. повторить формулы; 5. показать навыки в проведении эксперимента; 6.почувствовать себя успешным; 7.выявить для себя пробелы в знаниях.

От теории к практике ( задачи из банка заданий ГИА по физике 11 класс ) 1.Прямолинейный проводник с током помещен в однородное магнитное поле с индукцией в В = 2 Тл. Определить силу, с которой магнитное поле действует на проводник, если длина его L = 10 см, по нему проходит ток I = 5 А и направление тока образует с направлением линии индукции магнитного поля угол α = 30 ° 2.С какой скоростью влетает электрон в однородное магнитное поле, индукция которого равна В = 10 Тл, перпендикулярно линиям индукции, если на него действует поле с силой F = 8∙ 10 -11 Н, q = 1, 6 ∙ 10 -1 9 Кл.

Изучение причин изменения направления тока и его силы в проводящем контуре

План выполнения исследования Внести северным полюсом, наблюдать за стрелкой миллиамперметра, сделать вывод, записывать его; Вынести северным полюсом,..; Внести южным полюсом,..; Вынести северным полюсом,..; Менять скорость движения магнита,..; Изменить магнитный поток, увеличив его вдвое наблюдать за стрелкой миллиамперметра, сделать вывод, записать его. Озвучить выводы.

Самостоятельная работа I вариант 1. Определить силу, с которой однородное магнитное поле действует на проводник длиной L = 40 см, если сила тока в нем I = 0,3 А, расположенный под углом α II вариант 1. Определить силу, действующую на заряд q = 0,005 Кл, движущийся в магнитном поле с индукцией B = 0,3 Тл со скоростью υ = 200 м/с под углом α = 45 0 к вектору магнитной индукции.

Взаимопроверка 1 вариант 1. √2∙0,03 Н 2. 3,2∙10 4 м/с 3. 4 4. 4 5. 2 6. 2 2 вариант 1. √2∙0,15 Н 2. 40А 3. Вниз 4. 3 5. 1 6. 3

§ § 9, 10, упр. 2 (4, 3) Повторить § § 7-8. Домашнее задание

Всем спасибо за урок!

Урок по теме «Электромагнитная индукция, самоиндукция, индуктивность.

Энергия магнитного поля».

• Обобщить знания, полученные учащимися по данной теме;
• Развить умение применять формулы и законы для практического решения задач;
• Закрепить у учащихся основные понятия по данной теме.

используя игровую форму построения занятия и коллективный метод подхода к решению задач закрепить у учащихся умение решать задачи по теме.

урок – игра по типу «Морской бой».

Учащиеся делятся на две команды: «Друзья Ампера» и «Аспиранты Ленца».

На доске оформлены два игровых поля размером 5×5 клеток, на которых расставлены корабли противников и внесены ответы к задачам. Все клетки поля закрыты стиккерами. На столе лежат «снаряды», на оборотной стороне которых приклеены условия задач. Капитан назначает старшего помощника, что позволяет разбить команду на две части для результативности работы. Учащиеся должны взять снаряд, решить задачу и открыть соответствующую клетку поля в том случае, если их ответ совпадет с правильным ответом в клетке поля. Решения задач учащиеся записывают в бсудовой журнал, лежащий у них на столах. При подведении итогов урока учитываются следующие факторы:

• Количество открытых клеток поля соперника.
• Количество уничтоженных кораблей противника.
• Правильность оформления судового журнала.

« Друзья Ампера»                                                                    «Аспиранты Ленца»

Методические разработки, презентации и конспекты

В нашей отдельной статье можно почитать про работу и энергию в классической механике. А сегодня займемся решением задач на закон сохранения энергии.

Вот здесь у нас есть полезная памятка по решению физических задач. А на нашем телеграм-канале вас ждет ежедневная рассылка с интересной информацией для студентов абсолютно всех специальностей.

Закон сохранения энергии

Сначала о том, почему этот закон (или, вернее сказать, принцип) называют фундаментальным?

Закон сохранения энергии – установленный эмпирически и заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемая энергией, которая сохраняется с течением времени.

Этот закон определяет закономерность, справедливую всегда и везде, не относящуюся к конкретным величинам и явлениям. Принцип сохранения справедлив для всей Вселенной.

В разных областях физики закон сохранения был независимо выведен в разное время. Формулировки для разных видов энергии также отличаются. Для термодинамики это первое начало, а для классической механики – закон сохранения механической энергии.

Сегодня мы будем рассматривать решение задач как раз на тему сохранения механической энергии. Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы.

Примеры решения задач

Максимальная высота, на которую поднимается тело массой 1 кг, подброшенное вертикально вверх, составляет 20 м. Найдите, чему была равна кинетическая энергия сразу же после броска.

Эта задача простая и не требует рисунка.  Потенциальная энергия тела над поверхностью Земли вычисляется по формуле:

Здесь m – масса тела, g – ускорение свободного падения, h – высота. Согласно закону сохранения энергии, потенциальная энергия тела в наивысшей точке должна равняться кинетической энергии тела в начальный момент, то есть

Принимая ускорение свободного падения равным 10 м/с2, находим кинетическую энергию тела сразу же после броска:

Ответ: 200 Дж.

А вот пример задачи по физике с ЕГЭ

Задача 2

Шарик висит на нити. В нем застревает пуля, летящая горизонтально, в результате чего нить отклоняется на некоторый угол. Как изменятся при увеличении массы шарика следующие величины: импульс, полученный шариком в результате попадания в него пули; скорость, которая будет у шарика тотчас после удара; угол отклонения нити? Пуля застревает очень быстро. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

Согласно закону сохранения импульса, скорость шарика с застрявшей в нем пулей равна

где M и m – массы шарика и пули соответственно, v – скорость пули перед ударом. Таким образом, при увеличении массы шарика его скорость после удара уменьшится. Найдем импульс, переданный шарику при попадании пули:

Следовательно, с увеличением массы шарика переданный ему импульс увеличивается. Согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия пули перейдет в потенциальную энергию шарика с пулей:

Таким образом, при увеличении массы шарика угол отклонения нити уменьшится, поскольку уменьшится скорость u.

И третья задача на вращательное движение.

Задача 3

На горизонтальную цилиндрическую ось массой m1 и радиусом R1 насажен маховик массой m2 и радиусом R2. На маховик намотана нить, к которой прикреплен груз массой М. Груз начинает двигаться под действием силы тяжести и через некоторое время t опускается на расстояние H. Движение груза равноускоренное. Записать закон сохранения энергии для груза и маховика. Записать кинетическую энергию вращения маховика, кинетическую и потенциальную энергию груза, как функции времени t.

Закон сохранения энергии для груза и маховика:

Слева – потенциальная энергия груза в начальный момент времени. Справа – кинетическая энергия груза, потенциальная энергия груза, кинетическая энергия вращения маховика. За начало отсчета потенциальной энергии груза принимаем его конечное положение.

Кинетическая энергия груза:

Потенциальная энергия груза:

Кинетическая энергия вращения маховика:

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.