Слайд 1Повторение ЕГЭ
3.3 Магнитные и Электромагнитные явления
Слайд 2Вектор индукции магнитного поля B- силовая характеристикой магнитного поля.
бесконечного прямолинейного
проводника с током (знать только зависимость)
внутри (середине) цилиндрической катушки (соленоида)
Принцип
суперпозиции: если магнитное поле в данной точке пространства создается несколькими проводниками с током, то индукция B результирующего поля:
Слайд 3Правило буравчика или правило правой руки:
вверх вниз
Сила Ампера – это сила, с которой магнитное поле действует на отдельный участок проводника с током.
Правило левой руки:
Слайд 4Сила Лоренца – это сила, с которой магнитное поле действует
на движущейся заряд.
Правило левой руки:
(Для отрицательной частицы направление
силы будет противоположным по отношению к положительной частице.)
1. Если скорость заряженной частицы массой т направлена вдоль вектора магнитной индукции поля, то частица будет двигаться равномерно прямолинейно (сила Лоренца Fл = 0, т.к. α = 0°).
2. Если скорость заряженной частицы перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по окружности радиуса R, плоскость
которой перпендикулярна линиям магнитной
индукции. ; ;
Слайд 5Поток вектора магнитной индукции:
(Вб)
Электромагнитная индукция — это явление возникновения ЭДС индукции при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром.
Условия наблюдения:
Проводящий контур
Замкнутый контур
Изменение магнитного потока
Закон электромагнитной индукции
Фарадея: Эту формулу можно применять
только при равномерном изменении магнитного потока.
Магнитный поток внутри катушки, состоящей из N витков, равен сумме магнитных потоков, создаваемых каждым витком,
т.е. Φ = N ⋅Φ1 .
Слайд 6ЭДС индукции в прямом проводнике длиной l, движущемся поступательно в
магнитном поле:
l
Правило Ленца. Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, при котором созданный им собственный магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение внешнего магнитного потока, вызвавшее данный ток.
Если Ф , то Вi В ; Если Ф ,то Вi B
Слайд 7Индуктивность:
Индуктивность катушки (соленоида) L длиной l и площадью поперечного сечения
S, содержащего N витков, в вакууме (не для запоминания)
Самоиндукция —
это явление возникновения в контуре ЭДС индукции, создаваемой вследствие изменения силы тока в самом контуре.
ЭДС самоиндукции:
Энергия магнитного поля катушки с током:
Слайд 8Задачи для повторения:
1. Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с
нулевой начальной скоростью из положения, изображённого на рис. 1. Пролетая
сквозь закреплённое проволочное кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рис. 2.
Почему в моменты времени t1 и t2 ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.
Слайд 92. Сквозь металлическое и деревянное кольца, не касаясь их, падают
одинаковые намагниченные стержни, как показано на рисунке. По-разному ли влияют
кольца на ускорение а стержней, и если да, то в чем состоит это различие? Рассмотрите две стадии падения стержня: стержень сближается с кольцом; стержень удаляется от кольца. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
Слайд 103. Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5
см перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью v= 1
м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает полностью пройти между полюсами магнита. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. Чему равно сопротивление проволоки рамки, если суммарная работа внешней силы за время движения равна А=2,5·10-3Дж? Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция В = 1 Тл
Слайд 114. На рисунке приведён график зависимости модуля индукции B магнитного поля от
времени t. В это поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещён проводящий
прямоугольный контур сопротивлением R = 50 мОм. Найдите площадь контура, если за все время в контуре выделилось 1,5 мДж теплоты.
Слайд 125. Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и
витка провода, соединённых, как показано на рисунке. Какая из лампочек
загорится, если отодвигать от витка северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Слайд 136. Многовитковая катушка медного провода подключена к источнику тока через
реостат. Вблизи торца катушки на шёлковых нитях подвешено замкнутое медное
кольца с малым сопротивлением. Ось кольца совпадает с осью катушки. Опишите, как начнёт двигаться кольцо (притянется, оттолкнётся или останется неподвижным относительно катушки), если движок реостата резко сдвинуть вверх в крайнее положение.
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали. Явлением самоиндукции пренебречь. (Как изменится ответ, если учесть самоиндукцию?)
Слайд 147. Прямолинейный проводник с током и проводящая рамка лежат в
плоскости, перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля. Опираясь на законы
физики, укажите направление силы, действующей на рамку, когда величина магнитной индукции В уменьшается.
Слайд 158. На железном стержне намотаны две катушки изолировнного медного провода
А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС
и внутренним сопротивлением, как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления. Ползунок реостата передвигают влево. В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключенный к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Слайд 169. Параллельно катушке индуктивности L включена лампочка. Яркость свечения лампочки
прямо пропорциональна напряжению на ней. На рис. б представлен график
зависимости силы тока I в катушке от времени t. Сопротивлением катушки пренебречь. Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости яркости свечения лампочки от времени.