Уровень 2.

1. Докажите, что два параллельных проводника с токами, текущими в противоположных направлениях будут отталкиваться.

2. Заряженные частицы, летящие из космоса к Земле, «накручиваются» на силовые линии магнитного поля Земли и, приближаясь к полюсам Земли, движутся по винтовой линии. Как при этом изменяется радиус и шаг винтовой линии?

3. В каком случае циркуляция вектора магнитной индукции поля, создаваемого токами, направление которых перпендикулярно плоскости чертежа, по контуру L максимальна?

а) б) в) г)

4. В каком случае циркуляция вектора индукции магнитного поля, создаваемого токами (все токи одинаковы), направление которых перпендикулярно плоскости чертежа, по контуру L равна нулю?

5. Прямоугольную рамку площадью S, расположенную в однородном магнитном поле с индукцией В так, что ее плоскость перпендикулярна полю, повернули вокруг оси ОО на 180°. Чему равен модуль изменения магнитного потока через рамку при таком повороте?

6. Укажите верное соотношение между магнитными потоками, пронизывающими поверхностями, ограниченные контурами 1, 2, 3. Площади поверхностей одинаковы. Контура 1, 2 расположены в плоскости чертежа, контур 3 - в плоскости, перпендикулярной чертежу.

а) Ф₁ = Ф₂ = Ф₃ б) Ф₁ > Ф₂ > Ф₃ в) Ф₁ > Ф₂; Ф₃ = 0 г) Ф₁ < Ф₂; Ф₃ = 0.

7. Металлический стержень движется по проводнику со скоростью V в однородном магнитном поле. Будет ли возникать в контуре индукционный ток? И если да, то какое он будет иметь направление?

8. Проволочный виток площадью 50 см² находится в однородном магнитном поле. Плоскость витка перпендикулярна направлению магнитного поля. Зависимость индукции магнитного поля от времени указана на рисунке. Чему равно максимальное значение ЭДС, индуцированной в витке?

9. В некоторой области пространства, ограниченной плоскостями АВ и CD, создано магнитное поле. Металлическая квадратная рамка движется с постоянной скоростью V, направленной вдоль плоскости рамки и перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. На каком из графиков правильно показана зависимость от времени ЭДС индукции в рамке, если в начальный момент времени рамка начинает пересекать линию MN, а в момент времени τ пересекает линию СВ?

а) б) в)

г)

10. В эксперименте с двумя ферромагнетиками наблюдали две петли магнитного гистерезиса. Объясните, какой ферромагнетик трудней перемагнитить?

11. Закон Био-Савара-Лапласа. Вывод формулы для расчета индукции магнитного поля прямолинейного проводника с током конечной длины.

12. Сила Ампера. Сила Лоренца. Траектории движения заряженных частиц в магнитном поле. Вывод формул для расчета радиуса окружности, периода, радиуса и шага винтовой линии.

13. Какая теорема доказывает вихревой характер магнитного поля? Сформулируйте ее.

14. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. Физический смысл теоремы.

15. Правило Ленца. Проиллюстрируйте его примерами.

16. Покажите, что закон Фарадея является следствием закона сохранения энергии.

17. Почему орбитальные магнитные и механические моменты электрона в атоме направлены в противоположные стороны. Изобразите эти вектора.

18. Выведите соотношение между векторами магнитной индукции, напряженности магнитного поля и намагниченности.

19. Магнетики. Диа-, пара-, ферромагнетики. В чем различие их магнитных свойств?

20. Магнитный гистерезис. Петля магнитного гистерезиса.