Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Естествознание arrow Курс физики с примерами решения задач
Посмотреть оригинал

Вопросы

  • 1. Каковы свойства электрических зарядов?
  • 2. Как взаимодействуют электрические заряды?
  • 3. На рис. 296 схематически изображено притяжение и отталкивание зарядов. Укажите возможные знаки зарядов.

Рис. 296

  • 4. Когда вы расчесываете волосы расческой, какие заряды приобретают волосинки — одноименные или разноименные?
  • 5. а) Один конец резиновой палочки, укрепленной, как показано на рис. 297 (палочка может на подставке отклоняться), заряжен трением о шерсть. Другую резиновую палочку аналогично заряженным концом подносят к заряженному концу первой. Каково направление отклонения укрепленной палочки?
  • б) Условия опыта для резиновой палочки те же, что и в предыдущем опыте. К ней подносят стеклянную палочку, конец которой заряжен трением о шелк. Каково направление отклонения укрепленной резиновой палочки?

6. Если зарядить резиновую палочку, потерев ее о шерсть, а затем поднести к шарику бузины, подвешенному на шелковой нити, то шарик притягивается к заряженной палочке (рис. 298, а), а после соприкосновения с ней сразу отталкивается (б). Поясните результаты данного опыта.

Рис.298

  • 7. В какой системе выполняется закон сохранения заряда? Дайте определение данной системы.
  • 8. Сформулируйте закон сохранения электрического заряда.
  • 9. Приведите примеры проявления закона сохранения электрического заряда.
  • 10. Что произойдет при поднесении к положительно заряженному электроскопу одноименного с ним заряда? разноименного заряда?
  • 11. Два разноименных неподвижных точечных заряда Q, и Q0 расположены на расстоянии г друг от друга. Запишите выражение для кулоновской силы, если заряды находятся в вакууме; в среде.
  • 12. Как и во сколько раз изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза, поместив их в среду, диэлектрическая проницаемость которой в 2 раза больше?
  • 13. Как и во сколько раз изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если один из зарядов увеличить в 3 раза, поместив их в среду, диэлектрическая проницаемость которой в 3 раза больше?
  • 14. В чем принципиальное отличие кулоновских сил от гравитационных?
  • 15. Почему можно утверждать, что кулоновские силы, как и гравитационные, подчиняются третьему закону Ньютона?
  • 16. Используя закон Кулона, выведите размерность электрической постоянной.
  • 17. Известно, что электрические силы отталкивания считают положительными, а силы притяжения — отрицательными. Докажите, что употребляемые знаки сил отталкивания и притяжения соответствуют закону Кулона.
  • 18. Чтобы представить себе, насколько велик заряд 1 Кл, определите силу, с которой взаимодействовали бы два точечных заряда по 1 Кл в вакууме на расстоянии 1 м.
  • 19. Сравните силы электростатического и гравитационного взаимодействия электрона и протона, находящихся в вакууме.
  • 20. Почему при взаимодействии наэлектризованных тел, малых по массе, не учитываются гравитационные силы?
  • 21. Дайте определение напряженности электростатического поля.
  • 22. Получите формулу для расчета напряженности поля точечного заряда, основываясь на законе Кулона и формуле, определяющей напряженность как силовую характеристику.
  • 23. Что представляют собой линии напряженности электростатического поля? Почему они не пересекаются?
  • 24. Пользуясь рис. 299, определите знаки электрических зарядов по направлению вектора напряженности.
  • 25. На рис. 300 приведены линии напряженности полей, создаваемых точечными зарядами. Определите знаки заоялов.

Рис. 302

Рис. 303

  • 26. На рис. 301 с помощью линий напряженности изображено поле двух разноименных зарядов. Как направлены линии напряженности в этом случае?
  • 27. На рис. 302 показаны бумажные султаны на изолирующих подставках. Султанам сообщены электрические заряды. Объясните результаты опытов.

На рис. 303 с помощью линий напряженности изображено поле трех точечных зарядов. Определите знаки этих зарядов.

  • 29. Какое поле называют однородным электрическим?
  • 30. На рис. 304 с помощью линий напряженности изображено электрическое поле, создаваемое двумя точечными зарядами Ql и Qr Определите знаки этих зарядов.
  • 31. В чем состоит физическая сущность принципа суперпозиции электрических полей?
  • 32. Поле создано двумя равными одноименными зарядами, расположенными на некотором расстоянии доуг от дру-

Рис. 306

га. Определите графически напряженность поля в точке, равноудаленной от зарядов и расположенной на прямой, соединяющей заряды. Зависит ли результат от знаков одноименных зарядов?

  • 33. Поле создано двумя равными разноименными зарядами, расположенными друг от друга на расстоянии г. Определите графически напряженность поля в точке А, равноудаленной от зарядов (рис. 305).
  • 34. Применяя принцип суперпозиции, найдите графически вектор напряженности в точке А поля, созданного двумя одинаковыми отрицательными зарядами (рис. 306, а); в точке В поля, созданного одинаковыми положительными зарядами (рис. 306, б). (Обратите внимание на расстояние от точек А и В до зарядов.)
  • 35. На основании принципа суперпозиции найдите графически вектор напряженности в точке А поля, созданного двумя одинаковыми разноименными зарядами (рис. 307). Обратите внимание на расстояния от точки А до зарядов.
  • 36. Поле создано двумя одинаковыми разноименными зарядами (рис. 308). Применяя принцип суперпозиции, найдите вектор напряженности в точке А, равноудаленной от обоих зарядов.
  • 37. Имеется бесконечная проводящая плоскость, заряженная с постоянной поверхностной плотностью -а. Изобразите линии напряженности электростатического поля этой равномерно заряженной плоскости.
  • 38. Имеются две бесконечные параллельные плоскости, заряженные равномерно разноименными зарядами с поверхностными плотностями -fa и -а. Изобразите линии напряженности электростатического поля для этих плоскостей.

Чему равна напряженность поля между плоскостями? вне пространства, заключенного между плоскостями?

  • 39. Докажите графически, что напряженность электростатического поля между двумя бесконечными параллельными плоскостями с одинаковыми по числовому значению и знаку поверхностными плотностями заряда равна нулю.
  • 40. Каково условие потенциальности силового поля?
  • 41. Дайте определение потенциала и запишите формулы, определяющие потенциал точки электростатического поля; разность потенциалов между двумя точками поля.
  • 42. Запишите принцип суперпозиции для напряженности поля системы зарядов; для потенциала поля системы зарядов.

В чем принципиальное различие между ними?

  • 43. Запишите формулы, определяющие напряженность поля точечного заряда; потенциал поля точечного заряда. Постройте графики зависимости напряженности и потенциала поля точечного заряда от расстояния до заряда.
  • 44. В однородном электростатическом поле заряд переносят из точки А в точку В. Сравните работу сил электростатического поля при переносе заряда из одной точки в другую вдоль различных траекторий (рис. 309).
  • 45. Чему равна работа по перемещению зарядов вдоль эквипотенциальной поверхности?
  • 46. Докажите, что в каждой точке эквипотенциальной поверхности вектор напряженности электростатического поля ей перпендикулярен.

Рис.309

Рис. 310

  • 47. Нарисуйте линии напряженности и сечения эквипотенциальных поверхностей: а) для отрицательного точечного заряда; б) для двух одинаковых по модулю разноименных зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга.
  • 48. Электростатическое поле создано неподвижным положительным зарядом Ql. На некотором расстоянии от него (рис. 310) расположили другой положительный заряд (Q2 < Qj). Увеличится или уменьшится при этом потенциал поля в точке А; напряженность поля в точке А?
  • 49. Каковы напряженность и потенциал поля внутри и на поверхности заряженного проводника?
  • 50. Каково распределение зарядов внутри и на поверхности заряженного проводника?
  • 51. Какова разность потенциалов между любой точкой на поверхности проводящего заряженного шара и любой точкой внутри шара?
  • 52. Коснувшись пробным шариком внутренней поверхности заряженного полого металлического стакана, стрелка электрометра не отклоняется (рис. 311, а). Коснувшись же внешней поверхности — отклоняется (рис. 311, б). Поясните результаты данного опыта.
  • 53. Почему вектор напряженности электростатического поля на внешней поверхности проводника направлен по нормали к каждой точке его поверхности?
  • 54. На рис. 312 изображен заряженный цилиндрический проводник с коническим выступом с одной стороны и впадиной — с другой. Пробный шарик на изолирующей ручке соединен проволокой с электрометром. Сравните показания прибора при перемещении шарика по цилиндрической, конической и внутренней поверхности проводника. Объясните.
  • 55. В чем заключается явление электростатической индукции?
  • 56. В чем заключается электростатическая защита?
  • 57. На рис. 313 показан цилиндр из металлической сетки на изолирующей подставке. Внутренняя поверхность сетки соединена с одним электроскопом, наружная — с другим. Если сетку зарядить (например, натертой стеклянной палочкой), то листочки на электроскопе внутри сетки не расходятся, а листочки другого электроскопа расходятся. Поясните этот опыт.

Рис. 314

  • 58. Что представляют собой неполярные молекулы? полярные молекулы?
  • 59. Что такое поляризация диэлектрика?
  • 60. В чем заключается принципиальное отличие поляризации диэлектрика от электризации через влияние?
  • 61. Что представляет собой индуцированный, или наведенный, заряд? связанный заряд?
  • 62. На каком рисунке (рис. 314) изображен диэлектрик, внесенный в однородное электростатическое поле, а на каком — проводник?
  • 63. На рис. 315 показана последовательность проведения опыта по электризации шара. Объясните каждый из этапов опыта.
  • 64. На рис. 316 показана последовательность проведе- ния опыта по электризации проводящего шара. Объясните каждый из этапов опыта.

Рис. 316

  • 65. От чего зависит электроемкость уединенного проводника (т.е. удаленного от других проводников, тел и зарядов)?
  • 66. Двум шарам радиусами Rl и R2 (Rl > R2) сообщен одинаковый электрический заряд. Сравните: емкости CL и С0 шаров; потенциалы шаров (pt и ф2.
  • 67. Двум шарам разных размеров сообщают одинаковые электрические заряды. На рис. 317 показано, что отклонения стрелок электрометров в этом случае различны. Какие выводы можно сделать на основании этого опыта относительно электроемкости шаров?
  • 68. Докажите, что уединенный шар радиусом R, находящийся в однородной среде с диэлектрической проницаемостью е , обладает электроемкостью С = 47C?0ei? ?
  • 69. Чему равны заряды на обкладках конденсаторов емкостью С1 и С9, если напряжение на них Vl и V2; разность потенциалов на зажимах батареи; результирующая емкость

батареи в случае последовательно соединенных конденсаторов?

70. Чему равны разность потенциалов на обкладках конденсаторов емкостью CL и С, и зарядами qv и q2; заряд батареи конденсаторов; результирующая емкость батареи в случае параллельно соединенных конденсаторов?

  • 71. Можно ли, имея четыре одинаковых конденсатора, получить емкость в 4 раза меньшую и в 4 раза большую, чем у одного из них? Если это возможно, то укажите способы.
  • 72. Обладает ли электроемкостью тело человека?
  • 73. Каково назначение конденсаторов?
  • 74. Какие типы конденсаторов вам известны? По каким признакам можно классифицировать конденсаторы?
  • 75. Как изменится напряжение между пластинами заряженного конденсатора, если расстояние между пластинами увеличить в 3 раза?
  • 76. Одна из пластин конденсатора (Л) соединена с электроскопом, другая (В) — заземлена. Если пластине А сообщить электрический заряд, то листочки электроскопа расходятся на некоторый угол (рис. 318, а). Если пластины конденсатора раздвинуть, то, как следует из рис. 318, б, листочки электроскопа расходятся еще на больший угол. Поясните результаты данных опытов.
  • 77. Одна из пластин конденсатора (А) соединена с электроскопом, другая (В) — заземлена. Если пластине А сообщить электрический заряд, то листочки электроскопа расходятся на некоторый угол (рис. 319, а). Если внести в пространство между пластинами конденсатора диэлектрик, то, как следует из рис. 319, б, листочки электроскопа сходятся. Объясните результаты опытов.

78. Заполните таблицу для плоского конденсатора при включенном источнике напряжения.

Если

Как изменится

в пространство между пластинами внести диэлектрик

из пространства между пластинами удалить диэлектрик

электроемкость

конденсатора

напряженность поля конденсатора

заряд на пластинах конденсатора

79. Заполните таблицу для плоского конденсатора после его отключения от источника напряжения.

Если

Как изменится

в пространство между пластинами внести диэлектрик

из пространства между пластинами удалить диэлектрик

электроемкость

конденсатора

напряженность поля конденсатора

заряд на пластинах конденсатора

  • 80. Покажите, что энергия конденсатора выражается через величину, характеризующую электростатическое поле, — напряженность Е.
  • 81. Что такое плотность энергии электростатического поля?
  • 82. Плоский воздушный конденсатор после зарядки отключили от источника напряжения и погрузили в жидкий диэлектрик. Изменится ли при этом энергия, накопленная в конденсаторе?
  • 83. Плоский воздушный конденсатор после зарядки отключили от источника напряжения, после чего расстояние между пластинами конденсатора увеличили в 3 раза. Как изменится при этом энергия конденсатора?
  • 84. Электроемкость одного конденсатора в 4 раза больше электроемкости другого. На какой из конденсаторов следует подать большее напряжение, чтобы энергия, накопленная в конденсаторах, была одинаковой? Во сколько раз?
  • 85. Расстояние между пластинами конденсатора при включенном источнике напряжения увеличили в 3 раза. Как изменилась при этом энергия конденсатора?
  • 86. Как изменилась объемная плотность энергии конденсатора, если напряженность электростатического поля между пластинами конденсатора возросла в 3 раза?
  • 87. Два уединенных шара, диаметры которых отличаются в 2 раза, заряжены до одинакового потенциала. У какого из шаров и во сколько раз энергия электростатического поля больше?
  • 88. Что называют электрическим током?
  • 89. Перечислите условия, необходимые для возникновения электрического тока; для существования электрического тока.
  • 90. Плотность тока — вектор. Каково направление этого вектора?
  • 91. Что такое сторонние силы? Какова их природа?
  • 92. Когда напряжение на концах участка цепи 1—2 равно разности потенциалов в точках 1 и 2?
  • 93. От чего зависит сопротивление проводника?
  • 94. Запишите формулу, выражающую связь между сопротивлением и температурой (по шкале Цельсия). Представьте эту зависимость графически.
  • 95. Проволоку вытянули так, что ее длина равномерно увеличилась вдвое, а диаметр уменьшился вдвое. Как при этом изменилось сопротивление проволоки?
  • 96. Постройте график изменения силы тока в цепи, если ее сопротивление равно 10 Ом, а напряжение равномерно возрастает от 0 до 50 В.
  • 97. В случае последовательного соединения проводников запишите формулы для общего сопротивления цепи, силы тока в цепи, падения напряжения на всем участке и на каждом проводнике.
  • 98. В случае параллельного соединения проводников запишите формулы для общего сопротивления цепи, силы тока в неразветвленной части цепи, падения напряжения в параллельно соединенных участках цепи.
  • 99. Источник тока (i = 10, R2 = 15, R3 = 20 Ом.
  • 100. Что изменилось на некотором участке цепи, если включенный последовательно с ним амперметр показывает уменьшение силы тока?
  • 101. Почему осветительные лампы редко включают последовательно?
  • 102. При каком соединении проводников выполняются соотношения:

a )Ul:U2:U3 = Rl:R2:R2; б) и = ил + +... 4- и ?

103. Источник тока {%= 120 В) включен в цепь, изображенную на рис. 321. Определите напряжение на каждом

Рис. 321

Рис. 322

сопротивлении, а также токи, протекающие через эти сопротивления, если Rl = 20, R2 = 30, R3 = 60 Ом.

  • 104. Что изменилось на некотором участке цепи, если включенный параллельно ему вольтметр показывает повышение напряжения?
  • 105. При каком соединении провод ников выполняются соотношения: U = Ul = U2 = ... = Uп I2 = R2: Ry?
  • 106. Имея в распоряжении три одинаковых резистора сопротивлением R = 60 Ом каждый, приведите схемы, с помощью которых можно получить сопротивление 20 Ом; 90 Ом.
  • 107. Чему равны общая ЭДС и общее внутреннее сопротивление при последовательном соединении п одинаковых источников тока с ЭДС Ш и внутренним сопротивлением г каждый?
  • 108. Чему равны общая ЭДС и общее внутреннее сопротивление при параллельном соединении п одинаковых источников тока с ЭДС Ши внутренним сопротивлением г каждый?
  • 109. Показания какого вольтметра в схеме на рис. 322 меньше? Сопротивление каждого из резисторов равно R.
  • 110. На рис. 323 приведены различные схемы соединения одинаковых источников тока (ЭДС каждого источника &). Какое напряжение покажет вольтметр в каждом случае?
  • 111. На рис. 324 показаны два провода — медный (удельное сопротивление р = 1,7 10_8Ом м) и нихромовый (р = 1 10 10 8Ом м), концы которых скручены и присоединены к аккумуляторной батарее. Через некоторое время нихромовый провод раскалится докрасна, тогда как медный на ощупь оказывается всего лишь теплым. Объясните результаты данного опыта.
  • 112. В цепь параллельно включены две проволоки, имеющие одинаковую длину и площадь поперечного сечения. В какой из проволок за одинаковое время выделится большее количество теплоты, если удельное сопротивление первой проволоки в 2 раза больше, чем второй?
  • 113. Изобразите график зависимости выделяемой на резисторе мощности от его сопротивления при постоянном напряжении. Запишите расчетную формулу, используя ее при построении графика.
  • 114. Две электрические лампочки (их сопротивления равны R и 2R) включены в электрическую цепь последова-

Рис. 323

тельно. Какая из лампочек потребляет большую мощность и во сколько раз?

  • 115. Две электрические лампочки (их сопротивления равны R и 2R) включены в электрическую цепь параллельно. Какая из лампочек потребляет большую мощность и во сколько раз?
  • 116. Каким соединением источников тока (последовательным или параллельным) следует пользоваться, если от них необходимо получить максимальную мощность?
  • 117. Два проводника одинаковой длины из одного и того же материала включены в электрическую цепь последовательно. В каком из них (и во сколько раз) за одинаковое время выделится большее количество теплоты, если площадь поперечного сечения одного проводника в 3 раза больше другого?
  • 118. Электрический обогреватель имеет две обмотки, которые можно включать в сеть как по одной, так и вместе. Как должны быть соединены обмотки, чтобы нагревание происходило быстрее? Ответ поясните.
  • 119. Резисторы, имеющие сопротивления R и 2R, включены в цепь последовательно. На каком из резисторов за одинаковое время выделится большее количество теплоты? Во сколько раз? Ответы поясните.
  • 120. Две электрические лампочки рассчитаны на одинаковые напряжения. Мощность второй лампочки в 3 раза больше мощности первой. Какая из лампочек обладает меньшим сопротивлением и во сколько раз?
  • 121. Какие частицы являются носителями свободного заряда в металлах?
  • 122. Какие опыты (и в чем их суть) были поставлены для выяснения природы электропроводности металлов?
  • 123. Какие основные гипотезы положены в основу классической теории электропроводности металлов?

124. Если в опыте Мандельштама и Папалекси, а впоследствии Стюарта и Толмена катушка с большим числом витков, замкнутых на чувствительный гальванометр (рис. 325), приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси, например против часовой стрелки, то каково направление тока в обмотке в момент торможения катушки?

Рис. 325

  • 125. Чем обусловлена высокая электропроводность металлов и от чего она зависит?
  • 126. Какова природа электрического сопротивления согласно классической теории электропроводности металлов?
  • 127. Чем обусловлена работа выхода электрона из металла? От чего она зависит?
  • 128. В каких единицах выражается обычно работа выхода? Дайте определение данной единицы.
  • 129. Могут ли свободные электроны при обычных условиях, например при комнатной температуре, покинуть металл? Поясните ответ.
  • 130. Какие эмиссионные явления вам известны? В чем заключается их общность? различие?
  • 131. Какие вещества являются полупроводниками? Назовите химические элементы, относящиеся к полупроводникам.
  • 132. На рис. 326 представлены графики зависимости сопротивления металла и полупроводника от температуры. Отметьте на рисунке, какая из этих зависимостей характеризует металл, а какая — полупроводник. Подтвердите ваш выбор соответствующими поясне133. Как изменяется с повышением температуры проводимость химически чистых (собственных) полупроводников? металлов? Дайте соответствующие пояснения.
  • 134. Какие свободные носители зарядов возникают в случае собственной проводимости полупроводников? Каково их соотношение?
  • 135. Поясните механизм собственной проводимости полупроводников.
  • 136. Каким образом в примесных полупроводниках можно создать преимущественно электронную проводимость? дырочную проводимость?
  • 137. Какая проводимость является преимущественной, если примесь донорная? акцепторная?
  • 138. В чем состоит основное отличие проводимостей чистых и примесных полупроводников?
  • 139. Используя периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева, заполните таблицу.

Полупроводник

Ge (германий)

Si (кремний)

Примесь

Преимущественная

проводимость

Примесь

Преимущественная

проводимость

As (мышьяк)

электронная

В (бор)

дырочная

Ga (галлий)

А1 (аюминий)

В (бор)

As (мышьяк)

In (индий)

In(индий)

Р (фосфор)

Ga (галлий)

Sb (сурьма)

Р (фосфор)

140. Поясните, возможно ли осуществить р—л-переход механическим контактом двух полупроводников с электронной и дырочной проводимостями.

Рис. 327

Рис. 328

  • 141. На рис. 327 представлена вольт-амперная характеристика р—л-перехода. Поясните физический смысл участков ОА, ОВ и ВС графика.
  • 142. В каком случае вещества являются электролитами? Перечислите известные вам электролиты.
  • 143. Дайте определение электролитической диссоциации; степени диссоциации.
  • 144. От чего зависит степень диссоциации?
  • 145. Каковы носители электрического тока в металлах? в растворах электролитов?
  • 146. Что называют электролизом?
  • 147. Какие реакции происходят на электродах при электролизе хлорной меди?
  • 148. Что будет осаждаться на электродах при прохождении электрического тока через растворы, указанные на рис. 328?
  • 149. Запишите для электролиза обобщенный закон Фарадея и объясните смысл входящих в него величин.
  • 150. Каков физический смысл электрохимического эквивалента вещества?
  • 151. Какие выводы следуют из обобщенного закона Фарадея относительно зарядов ионов?
  • 152. В схеме, изображенной на рис. 329, электролитическая ванна 1 содержит водный раствор медного купороса, а ванна 2 — раствор хлористой меди. Одинаковое ли количество меди выделится в каждой из ванн? Если нет, то в каком соотношении?
  • 153. Как изменится количество вещества, выделяемого на электродах, при электролизе, если:

уменьшить напряжение на электродах;

увеличить концентрацию раствора;

нагреть раствор электролита;

развести электроды;

увеличить погруженную часть электродов?

  • 154. Что называют газовым разрядом?
  • 155. Почему все газы при нормальных условиях являются хорошими изоляторами?
  • 156. Под действием каких внешних факторов можно повысить проводимость газов?
  • 157. Что произойдет с зарядом электрометра, если к положительно заряженному шарику электрометра поднести пламя свечи? Почему?
  • 158. В чем отличие самостоятельного газового разряда от несамостоятельного? Каковы условия, необходимые для существования самостоятельного разряда?
  • 159. Может ли возникнуть ток насыщения при самостоятельном газовом разряде? Поясните ответ.
  • 160. Какой вид газового разряда используется в лампах дневного света? при электросварке?

Рис. 330

161. На рис. 330 представлена вольт-амперная характеристика газового разряда. В какой области осуществляется несамостоятельный разряд, в какой — самостоятельный? Пользуясь данными рисунка, укажите:

на каком участке вольт-амперной характеристики выполняется закон Ома;

до какого наибольшего напряжения наблюдается несамостоятельный разряд;

при каком наименьшем напряжении установился ток насыщения;

при каком наименьшем напряжении возникает самостоятельный разряд.

  • 162. Назовите типы и основные особенности самостоятельного газового разряда.
  • 163. Что называют плазмой?
  • 164. Какие виды плазмы существуют? Кратко охарактеризуйте их.
  • 165. Каковы возможные применения плазмы?
  • 166. Что называют магнитным полем? Каковы его основные свойства?
  • 167. Под прямолинейным проводником расположена магнитная стрелка, которая может вращаться вокруг вертикальной оси. В каком направлении она будет вращаться, если по проводнику пропустить ток в направлении, указанном на рис. 331? Как расположится относительно проводника магнитная стрелка?
  • 168. Как направлена положительная нормаль к замкнутому плоскому контуру с током (рис. 332)?
  • 169. Каковы возможные способы определения направления вектора В магнитной индукции?
  • 170. Какое магнитное поле является однородным?
  • 171. Каким полюсом обращено к вам магнитное поле кругового тока, изображенное на рис. 333?
  • 172. На рис. 334 представлены линии магнитной индукции прямого и кругового токов. Определите направление электрического тока для обоих случаев.

На основании какого правила вы определили это направление? Сформулируйте его.

173. Почему магнитное поле называют вихревым? В чем принципиальное отличие вихревого и потенциального полей?

Рис. 335

Рис. 336

Рис. 337

  • 174. На рис. 335 изображены линии магнитной индукции полосового магнита. Определите, какой из полюсов магнита является северным, а какой — южным.
  • 175. Могут ли линии магнитной индукции пересекаться? Почему?
  • 176. Как, пользуясь магнитной стрелкой, можно определить знаки полюсов источников постоянного тока?
  • 177. На рис. ЗЗбизображен прямой проводник с током (точка внутри кружка означает, что ток направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам). Изобразите линии магнитной индукции через точки А и В; направление вектора индукции в точках А и В.
  • 178. На рис. 337 представлен торойд — замкнутая кольцевая катушка, по которой пропускается электрический ток. Из опыта известно, что магнитное поле сосредоточено внутри тороида. Изобразите линии магнитной индукции и их направление.
  • 179. Соленоид подключен к источнику тока (рис. 338). АВ и CD — магнитные стрелки. Учитывая полюсы магнитной стрелки АВ, определите полюсы источника (« + » или «-»), питающего соленоид; полюсы магнитной стрелки CD.
  • 180. В чем заключается физический смысл относительной магнитной проницаемости среды?
  • 181. На двух гибких проволоках горизонтально между полюсами подковообразного магнита подвешен проводник. В какую сторону отклонится проводник, если по нему пропус-

Рис.338

Рис.339

тить ток в направлении, указанном стрелкой на рис. 339? Поясните сделанный вами выбор.

  • 182. Два прямолинейных проводника, по которым протекает электрический ток, помещены в однородное магнитное поле. Определите направление силы, действующей на проводник с током (рис. 310, а); направление индукции магнитного поля (рис. 310, б).
  • 183. В однородном магнитном поле проводник с током перемещается вправо, как показано на рис. 311. Как направлен вектор В магнитной индукции?
  • 184. От чего зависит сила взаимодействия двух параллельных проводников с токами?
  • 185. Три параллельных длинных прямолинейных проводника образуют равносторонний треугольник (рис. 312).

Рис. 310

Сила тока в проводниках одинакова (11 = /2 = /3), их направление указано на рисунке. Используя принцип суперпозиции, графически определите индукцию магнитного поля в точке О.

  • 186. Какая сила действует на электрический заряд, движущийся в магнитном поле? Чему равна эта сила? Как определить ее направление?
  • 187. По какой траектории будет двигаться заряженная частица, если она влетает со скоростью v в однородное магнитное поле вдоль вектора магнитной индукции? перпендикулярно вектору магнитной индукции?
  • 188. Электрон движется в однородном магнитном поле (вектор В направлен перпендикулярно плоскости рисунка (рис. 313)).
  • 189. Определите, как направлен вектор скорости, если при указанном направлении вектора В сила Лоренца направлена вверх.
  • 189. Электрон влетает в однородное магнитное поле под некоторым углом к линиям магнитной индукции. Какова будет траектория его движения? В результате сложения каких двух движений возникает данная траектория?
  • 190. В однородном магнитном поле, вектор В которого перпендикулярен к направлению скорости v заряженной частицы, сила Лоренца искривляет траекторию движения частицы. Определите знак заряда Q, когда частица отклоняется

Рис.313

Рис.314

Рис.315

вверх, и знак заряда Q, когда частица отклоняется вниз (рис. 314).

  • 191. Может ли сила Лоренца совершить отличную от нуля работу по перемещению заряженной частицы? Поясните ответ.
  • 192. В какую сторону сместится под действием магнитного поля (рис. 315; вектор В направлен перпендикулярно плоскости рисунка, к нам) электронный луч в вакуумной трубке?
  • 193. Заряженная частица, влетая в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, начинает двигаться по окружности. Выведите формулу для вычисления радиуса этой окружности.
  • 194. Протон и (X -частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции. Во сколько раз отличаются радиусы описываемых частицами окружностей, если скорости частиц одинаковы? Заряд а -частицы в 2 раза больше заряда протона, а масса а -частицы в 4 раза больше массы протона.
  • 195. Какая величина характеризует магнитные свойства среды?
  • 196. Какие вещества являются магнетиками? диамагнетиками? парамагнетиками? ферромагнетиками?
  • 197. Каково направление наведенного магнитного поля относительно внешнего магнитного поля в случае диамагнетиков? парамагнетиков? ферромагнетиков?
  • 198. Каково отличие в магнитных свойствах атомов диа- и парамагнетиков в отсутствие внешнего магнитного поля?
  • 199. На капроновой нити между полюсами мощного электромагнита подвешен стержень (рис. 316). После включения тока в обмотках электромагнита стержень поворачивается и устанавливается перпендикулярно линиям магнитной индукции. Стержень является диа- или парамагнетиком?

Рис. 317

  • 200. На капроновой нити между полюсами мощного электромагнита подвешен стержень (рис. 317). После включения тока в обмотках электромагнита стержень поворачивается и устанавливается вдоль линий магнитной индукции. Стержень является диа- или парамагнетиком?
  • 201. Между полюсами мощного электромагнита установлена горящая свеча. После включения тока в обмотках электромагнита пламя свечи отклоняется (рис. 318). Какими свойствами (диамагнитными, парамагнитными) обладают газы, входящие в состав продуктов сгорания?
  • 202. Как изменяется намагниченность парамагнитного вещества с повышением температуры, если индукция магнитного поля постоянна?
  • 203. Может ли ферромагнетик быть превращен в слабомагнитное вещество? Какое? Каким образом?
  • 204. Назовите наиболее важные применения ферромагнетиков.

Рис. 319

  • 205. Что называют магнитным потоком?
  • 206. Замкнутый контур ABCD помещен в магнитное поле. Используя данные рис. 319, сравните магнитные потоки сквозь контуры.
  • 207. Сравните магнитные потоки сквозь замкнутый контур, по-разному ориентированный в магнитном поле (рис. 320).
  • 208. На рис. 321 схематично воспроизведены опыты Фарадея. Использовались замкнутая на амперметр катушка

Рис. 320

Рис. 322

Рис.323

Рис.324

и магнит, который вдвигали и выдвигали из катушки (полюсы магнита и направления его движения указаны на рисунке). Поясните возникновение тока в каждом из приведенных случаев.

  • 209. На рис. 322 схематично воспроизведены опыты Фарадея.
  • а) Катушка, замкнутая на амперметр, может передвигаться относительно неподвижного магнита (возможные направления движения катушки указаны стрелками). Поясните суть этих опытов.
  • б) Концы катушки большего диаметра замкнуты на амперметр, а через меньшую катушку (она может вставляться в другую катушку) пропускается ток (цепь этой катушки содержит реостат и выключатель). Поясните суть этих опытов.
  • 210. Проволочная катушка замкнута на амперметр и в нее вставлен магнит. Будет ли возникать индукционный ток в катушке, если магнит неподвижен? Почему?
  • 211. Как определяется направление индукционного тока?
  • 212. Два круговых проводника расположены перпендикулярно друг другу (рис. 323). Почему при изменении силы тока во втором проводнике в первом не будет возникать индукционный ток?
  • 213. Определите направление индукционного тока в витке проволоки, ось которого лежит на одной прямой с осью полосового магнита, если полосовой магнит удалять от витка (рис. 324).
  • 214. Два одинаковых полосовых магнита одновременно начинают падать с одной и той же высоты сквозь одинаковые закрепленные катушки. Первый магнит проходит сквозь замкнутую катушку, второй — через разомкнутую. Какой из магнитов упадет позже? Почему?
  • 215. Каким полюсом к наблюдателю повернется магнитная стрелка, находящаяся под проводом, если южный полюс полосового магнита выдвигать из катушки (рис. 325)?
  • 216. Определите направление движения полосового магнита, при котором магнитная стрелка повернется южным полюсом к наблюдателю (рис. 326). Поясните сделанный вами выбор.
  • 217. Каков физический смысл знака «минус» в законе электромагнитной индукции?
  • 218. Почему для обнаружения индукционного тока лучше использовать замкнутый проводник в виде катушки, а не в виде одного витка провода?
  • 219. Возникает ли индукционный ток в проводящем контуре, пересекаемом переменным магнитным полем, в случае незамкнутого контура? в случае замкнутого контура?

220. Возникает ли индукционный ток в проводящей рамке, поступательно движущейся в однородном магнитном поле? в неоднородном магнитном поле?

Рис. 327

  • 221. Выведите выражение для ЭДС индукции в плоской рамке, равномерно вращающейся в однородном магнитном поле. За счет чего практически можно увеличить ЭДС?
  • 222. Чем обусловлена ЭДС индукции в неподвижном проводнике, помещенном в переменное магнитное поле? в проводнике, движущемся в однородном магнитом поле?
  • 223. Какое явление лежит в основе работы электрических генераторов?
  • 224. В чем состоит принцип работы электродвигателей?
  • 225. Проволочная рамка вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, параллельной линиям магнитной индукции. Возникает ли в рамке индукционный ток?
  • 226. Что представляют собой вихревые токи (токи Фуко)? Какое применение они находят? Как можно с ними бороться?
  • 227. Между полюсами сильного электромагнита сначала качается массивный маятник (рис. 327, а), другой раз — маятник с большим числом разрезов (рис. 327, б). Поясните поведение маятников при разомкнутой и замкнутой обмотках электромагнита.
  • 228. Что представляет собой вихревое электрическое поле? Когда оно возникает?
  • 229. Перечислите основные отличия вихревого электрического поля от электростатического.

Рис. 328

Рис. 329

  • 230. На рис. 328 показана схема подключения двух одинаковых электрических лампочек к источнику тока: одна из них подключена через резистор, вторая — последовательно с катушкой индуктивности. Одновременно ли загорятся лампочки при замыкании ключа? Поясните ответ.
  • 231. Определите направление индукционного тока, возникающего в результате самоиндукции (от А к В или наоборот) при размыкании цепи (рис. 329); замыкании цепи; движении ползунка реостата влево при замкнутой цепи; движе- нии ползунка реостата вправо при замкнутой цепи.
  • 232. Почему в электромеханической аналогии индуктивность контура можно считать аналогом массы тела в механике?
  • 233. Используя закон электромагнитной индукции, запишите формулу для ЭДС самоиндукции, считая, что контур не деформируется и магнитная проницаемость среды не изменяется.
  • 234. Что представляет собой электромагнитное поле?
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы