Магнитное поле

Магниты

1 n Объясните, почему гвозди, повисшие рядом на магните, отклоняются по вертикали.

2 n Если взять долларовую купюру за угол и поднести к достаточно сильному магниту (например, подковообразному), создающему неоднородное поле, бумажка отклоняется к одному из полюсов. Почему?

3 n Из множества забавных вечных двигателей, когда-либо придуманных людьми, одним из простейших является двигатель предложенный епископом Честерским в 70-х гг. XVIII в. Магнит, укреплённый на стойке, тянет вверх шарик по наклонной плоскости, пока тот не поднимется до отверстия вверху. Провалившись в отверстие, шарик скатывается вниз по желобу и снова под действием магнита начинается двигаться вверх. Почему же этот двигатель не работает?

4 n Шнур настольной лампы, подключенный к источнику постоянного тока, поднесли к магнитной стрелке. Окажет ли магнитное поле этого тока действия на стрелку?

5 n Почему на шлифовальных станках для обработки стальных деталей вместо механического держателя используется электромагнитный?

6 n Как изготовить электромагнит, подъёмную силу которого можно было бы регулировать?

7 n Когда нет перемещения тела, то нет и механической работы. На что же расходуется энергия, подводимая к электромагниту, когда он держит груз

8 n Намагниченная стальная пластинка, опущенная в склянку с соляной кислотой, растворилась. Куда девалась магнитная энергия пластинки?

9 n Как узнать намагничена ли пилка лобзика, не пользуясь никаким другим телом?

10 n К вертушке, сделанной из железных спиц, поднесен магнит. Рядом под вертушкой поставлена горелка. Что будет происходить?

11 n У двухлетнего мальчика в легких оказался стальной шуруп. Пользуясь бронхоскопом (прибором для просматривания бронхов), врач удалил шуруп без помощи скальпеля. Как он это сделал?

12 n Почему магнитное поле катушки с током намного сильнее чем у ее витка? Во сколько приблизительно раз поле катушки, число витков которой 500, сильнее поля, создаваемого одним витком?

13 n Вблизи длинной трубки, внутри которой проходит электронный пучок, магнитная стрелка отклоняется. Как бы вела себя эта стрелка, если бы она летела вместе с электронами?

14 n На тонкой шелковой нити подвешен легкий шарик, сделанный из сердцевины подсолнечника. Шарик заряжен отрицательно. К шарику подносят северный полюс полосового магнита. Будет ли шарик взаимодействовать с электромагнитом?

Индукция магнитного поля

1 n Укажите направление вектора индукции магнитного поля в точке А между полюсами постоянного магнита.

2 n Определите направление вектора индукции магнитного поля в центре кругового проводника с током.

3 n Определите направление вектора индукции магнитного поля, создаваемого током I в точке K.

4 n Магнитное поле создается двумя одинаковыми по величине и направлению токами. Чему равен вектор магнитной индукции в точке А, расположенной посередине между ними?

5 n Магнитное поле создается равными по величине, но противоположно направленными токами. В какой из указанных на рисунке точек индукция имеет наибольшую величину?

6 n На рисунке дана картина силовых линий магнитного поля, создаваемого круговым витком с током. Определите направление тока в витке.

7 n Из одинаковых кусков проволоки сделан квадрат. К его противоположным вершинам, находящимся на одной диагонали, подключен источник ЭДС. Определить индукцию магнитного поля В в центре квадрата.

8 n Из однородной проволоки сделан каркас в форме куба. К вершинам, лежащим на противоположных концах пространственной диагонали куба, подводится постоянное напряжение. В результате по всем ребрам куба текут токи. Чему равна индукция магнитного поля в центре куба?

9 n Опыты показывают, что вне кольца с током магнитная индукция меньше, чем внутри него. Как это объяснить?

10 n CD - постоянный магнит. Обозначьте его полюса.

11 n Шарик, лежащий на стекле, притягивается магнитом. Каким будет движение шарика: равномерным или ускоренным? Сопротивлением воздуха и трением шарика о стекло пренебречь.

12 n Намагниченная тонкая стальная полоса сгибается кольцом, так что её концы соединяются. Будет ли место соединения концов притягивать стальной предмет?

13 n Можно ли на Луне ориентироваться с помощью магнитного компаса?

Взаимодействие параллельных токов

1 n Два одинаковых металлических обруча расположены так, что их центры совпадают, а плоскости взаимно перпендикулярны. По обручам текут одинаковые токи. Найдите направление вектора индукции магнитного поля в центре такой системы.

2 n Искровой заряд, как правило, имеет форму тонкого шнура (особенно при большой силе тока). Какие же силы удерживают его от расширения?

3 n Мягкая спиральная пружина свободно висит. Её нижний конец погружен в чашечку со ртутью. Пружина и чашечка подключены к источнику постоянного тока, как показано на рисунке. Что будет происходить с пружиной после замыкания цепи ключом?

4 n Объясните, почему два проводника, по которым текут токи I1 и I2 в одном направлении, притягиваются.

5 n Как взаимодействуют воздушные провода, питающие двигатель троллейбуса?

6 n Почему два проводника параллельных проводника, по которым текут токи в одном направлении, притягиваются, а два параллельных катодных пучка отталкиваются?

7 n Прямолинейный ток I2 проходит по оси кругового тока I1. С какой силой F взаимодействуют эти токи?

Силы, действующие на проводники с током в магнитном поле.

1 n Определить направление силы Ампера, действующей на проводник с током I, помещенный в магнитное поле с индукцией В.

2 n Какое из указанных на рисунке направлений совпадает с направлением силы, действующей на проводник с током, расположенный между полюсами постоянного магнита?

3 n В вертикальном однородном магнитном поле находится горизонтальный проводник. Каким должно быть направление тока в проводнике, чтобы сила Ампера была равна весу проводника?

4 n В какую сторону покатится металлический стержень?

5 n В горизонтальной плоскости лежит гибкий виток. Однородное магнитное поле направлено вертикально, сверху вниз. Как будут направлены силы, действующие на элементы витка, если по нему пустить ток в направлении, указанном стрелкой? Какую форму примет виток?

6 n Рамка с током, помещенная в магнитное поле, повернулась вокруг горизонтальной оси с током АВ по часовой стрелке. Определите полюса питающего рамку элемента.

7 n Какое положение займёт относительно магнита подвижный соленоид с током?

8 n Над соленоидом на пружине подвешен магнит. Что произойдёт с магнитом, если по соленоиду пропустить ток?

9 n Проволочный квадрат расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводником. По проводнику течёт ток I1, по квадрату -I2. Как направлена сила, действующая на квадрат со стороны магнитного поля проводника?

Действия магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

1 n Пучок положительно заряженных частиц влетает с некоторой скоростью в однородное магнитное поле перпендикулярно его силовым линиям (на рисунке для наглядности изображена только одна частица). По какой траектории будут двигаться частицы в таком магнитном поле?

2 n Электрон движется в однородном магнитном поле. Чему равна работа силы, действующей на него со стороны поля?

3 n Какие электроны в катодных лучах отклоняются на больший угол одним и тем же магнитным полем: более бытрые или более медленные?

4 n Увеличение скорости частиц в циклотроне осуществляется за счёт электрического поля. Зачем же утяжеляют и удорожают эти аппараты, заботясь о действии на заряженные частицы ещё и магнитного поля?

5 n Шарики 1 и 2, показанные на рисунке, влетают в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости чертежа. Шарики связаны пружиной, движутся с одинаковыми скоростями, имеют одну и ту же массу и несут противоположные заряды. Так как на эти шарики действуют силы Лоренца F 1 и F 2 перпендикулярны скоростям V 1 и V 2, то они будут двигаться так, как показано на рисунке. При этом пружина начнёт растягиваться и приобретёт некоторую потенциальную энергию. За счёт чего?

Спасибо за участие