Материал: 2073

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

 

 

N2

d

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

N2S2

 

 

 

 

 

 

 

 

N2 d12

 

L1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

2

 

 

 

 

.

 

 

 

 

l

 

 

 

8l

 

2

0 l

 

 

0

 

 

 

0

2

 

 

 

 

2

 

 

4

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

Отношение

L1

2.

 

L2

 

Ответ: 2.

5. Вещество является однородным изотропным парамагнетиком, если воспр мч вость …

Решение

К парамагнет кам относятся вещества, атомы (молекулы)

магнитная

которых

со ственным магнитным моментом. Однако

вследств е теплового движения молекул их магнитные моменты ориентированы еспорядочно в отсутствие внешнего магнитного

Ответ: мала, вектор намагниченности направлен в ту же сторону, что и вектор напряженности внешнего магнитного поля.

поля, и намагниченность вещества в этих условиях равна нулю. При

обладают

 

внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле устанавливается

преимущественная ориентация

магнитных моментов атомов

(молекул) в направлении поля. Таким образом, парамагнетик

намагничивается, создавая собственное магнитное поле, совпадающее

А

по направлению с внешним полем и усиливающее его. иамагнитный

эффект наблюдается и в парамагнетике, но он значительно слабее

парамагнитного, поэтому остаётся незаметным. Магнитная

восприимчивость парамагнетиков положительна, значительно меньше

единицы и составляет величину 10-3

– 10-6.

 

Д

 

 

И

6. При помещении диамагнетика в стационарное магнитное поле ...

Решение

Диамагнетики – вещества, молекулы которых не обладают магнитным моментом. При внесении диамагнетика во внешнее магнитное поле в нём индуцируются элементарные круговые токи,

86

которые создают магнитное поле, противоположное внешнему. Это приводит к ослаблению поля в веществе.

Ответ: у атомов индуцируются магнитные моменты; вектор, намагниченности образца направлен против направления внешнего

поля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

3

7.

На рисунке представлены графики, отражающие характер

зависимости

намагн ченности

J

(по J

1

 

модулю) от напряжённости магнитного

 

 

2

Укажите

 

 

 

 

 

 

 

поля Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зав с мость, соответствующую

 

 

 

 

ферромагнет кам.

 

 

 

 

 

 

 

4

 

бА

H

 

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

Для ферромагнет ка, в отличие от других видов магнетиков,

характерны знач тельно

олее высокие значения намагниченности J.

С увеличением напряжённости внешнего магнитного поля H

намагниченность возрастает, причем нелинейно, а затем достигается

состояние насыщения.

Осо ые

свойства

ферромагнетиков

объясняются их доменной структурой. График под номером 2

отражает все перечисленные выше свойства.

 

 

 

 

Ответ: 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. На рисунке представлены графики, отражающие характер

зависимости величины намагниченности

J

 

 

 

J

вещества

(по

модулю)

 

от

 

1

2

 

 

 

напряжённости магнитного поляДH.

Укажите зависимость, соответствующую

 

 

 

3

парамагнетикам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

Решение

 

 

 

 

 

И

 

У парамагнетиков

вектор

намагниченности J

и вектор

напряжённости магнитного поля H имеют одинаковое направление.

Вслабых магнитных полях связь намагниченности J с

напряжённостью H магнитного поля в магнетике линейная:

87

J χ 0H, где χ – магнитная восприимчивость, 0 – магнитная постоянная. Следовательно, правильный ответ 4.

Ответ:4.

С

 

8. Температура Кюри для железа составляет 768 С. При этой

температуре железо является …

 

Решение

При температуре Кюри ферромагнетик теряет все свои

магнитные свойства

становится парамагнетиком. Парамагнетики –

вещества, молекулы которых обладают магнитными моментами,

рованными

еспорядочно, поэтому парамагнитные вещества

магнитными свойствами не о ладают.

Ответ: парамагнетиком.

ориент

9. На р сунке показана зависимость проекции вектора индукции

 

магнитного поля B в ферромагнетике от

 

напряжённости H внешнего магнитного поля.

 

Участок ОС соответствует …

 

Решение

 

На участке ОС при напряжённости

бА

магнитного поля Н

магнитная индукция образца равно нулю, т. е.

образец на этом участке размагничен. Следовательно, участок ОС

соответствует коэрцитивной силе Нс – величине противодействую-

 

Д

 

И

щего поля, которое нужно приложить к ферромагнетику для его

размагничивания.

 

Ответ: коэрцитивной силе ферромагнетика.

10. Утверждение «В любой точке пространства изменяющееся магнитное поле возбуждает вихревое электрическое поле» раскрывает физический смысл уравнений …

Решение

Утверждение «В любой точке пространства изменяющееся магнитное поле возбуждает вихревое электрическое поле» раскрывает

88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

физический

смысл первого

уравнения

Максвелла

Edl

 

 

dS,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

S t

 

характеризующего закон электромагнитной индукции Фарадея в

интегральной форме. В дифференциальной форме этот закон имеет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид rotE

 

B

. Первое из этих уравнений может быть переписано в

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

dФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

виде

Edl

 

dS

 

dt

, где Ф – магнитный поток, а интеграл

 

L

 

 

 

 

S t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Edl

i

есть не что ное как электродвижущая сила индукции.

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

B

 

 

d

 

 

 

 

 

Ответ: Edl

dt

, rotE

 

,

i

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

что

11. Ф з ческ й смысл уравнения

BdS 0

заключается в том,

оно оп сывает …

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение

 

Максвелла BdS 0

означает,

 

что

в природе

нет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

магнитных зарядов, на которых начинались бы или заканчивались

линии магнитной индукции.

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: отсутствие магнитных зарядов.

 

 

 

 

 

 

 

12. Полная

система уравнений Максвелла

для электромагнитного

поля имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Edl

 

 

 

 

dS;

Hdl

 

j

 

dS;

DdS dV;

BdS 0.

 

 

 

 

L

S t

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

V

 

S

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

t

 

 

 

 

 

Следующая система уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Edl

 

 

 

 

dS;

Hdl

 

j

 

dS;

DdS 0;

BdS 0

 

 

 

 

 

 

L

S t

 

 

 

 

L

 

 

S

 

 

t

 

S

 

 

 

S

 

 

 

справедлива для переменного электромагнитного поля …

Решение

Сопоставляя представленную и полную систему уравнений Максвелла, видим, что в третьем уравнении поток вектора

89

электрического смещения D равен нулю, что говорит об отсутствии электрических зарядов. Таким образом, приведённая система уравнений Максвелла справедлива в отсутствие заряженных тел.

 

Ответ: в отсутствие заряженных тел.

 

 

3.4. Тест по магнитному полю, рекомендуемый для решения

 

на практических занятиях [4, 5, 6, 7]

1.

магн тную

ндукцию в центре тонкого кольца, по которому

идет ток 10 А. Рад ус кольца равен 5,0 см.

 

С

Варианты ответа:

 

 

 

 

 

а) 0,26 мТл;

) 0,13 Тл;

в) 0,18 мТл;

г) 0,13 мТл.

Найти

 

 

2.

б

м каждый текут

По двум параллельным проводам длиной 1,0

одинаковые токи. Расстояние между проводами равно 4,0 см. Токи взаимодействуют с с лой 2,0 мН. Найти силу тока в проводах.

 

 

Варианты ответа:

 

 

 

а) 10 А;

) 20

;

в) 20 ;

г) 5 А.

 

мА

 

 

 

 

Д

3. Магнитный поток, пронизывающий

контур,

изменяется с

течением

времени по

закону

аt2, где

а 0.

Изменение ЭДС

индукции

в контуре

с течением времени

представлено графически

…

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты ответа:

И

 

 

а) 1;

б) 2; в) 3; г) 4.

4. Ток в катушке индуктивности изменяется с течением времени по закону I at. Изменение энергии магнитного поля катушки, по которой течёт этот ток, представлен графически ...

90

Источник: https://studfile.net/preview/16408130/