Тест по физике 11 класс: сила Ампера

Что нужно знать

Сила Ампера — это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с электрическим током. Она возникает при взаимодействии магнитного поля с движущимися электрическими зарядами внутри проводника. Модуль силы Ампера определяется по формуле F = B · I · l · sin α, где F — сила Ампера (Н), B — магнитная индукция (Тл), I — сила тока (А), l — длина проводника в магнитном поле (м), α — угол между направлением тока и линиями магнитной индукции. Если проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, сила Ампера максимальна, а если параллельно — равна нулю. Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки: если линии магнитной индукции входят в ладонь, а четыре вытянутых пальца направлены по току, то отогнутый на 90° большой палец показывает направление силы. Сила Ампера зависит от магнитной индукции, силы тока, длины проводника и угла между проводником и магнитным полем. Например, действие силы Ампера используется в электродвигателях, где она вызывает вращение рамки с током. Типичная ошибка учеников — путать направление тока с направлением силы Ампера или забывать учитывать угол α при расчётах.

Тест: 10 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что называют силой Ампера?

    • Силу притяжения двух проводников без электрического тока
    • Силу, с которой проводник действует на магнитное поле
    • Силу, с которой магнитное поле действует на проводник с электрическим током
    • Силу, с которой электрическое поле действует на неподвижный заряд
    Сила Ампера возникает при взаимодействии магнитного поля с проводником, по которому протекает электрический ток.

  2. 2. В каких единицах СИ измеряется сила Ампера?

    • В веберах (Вб)
    • В теслах (Тл)
    • В амперах (А)
    • В ньютонах (Н)
    Сила Ампера является механической силой, поэтому в системе СИ измеряется в ньютонах.

  3. 3. Какая формула определяет модуль силы Ампера, действующей на прямолинейный проводник с током в магнитном поле?

    • F = B · I · l · sin α
    • F = B · l / I
    • F = B · I · l · cos α
    • F = B · I / l
    Модуль силы Ампера определяется произведением магнитной индукции, силы тока, длины проводника и синуса угла между направлением тока и магнитным полем.

  4. 4. Как изменится сила Ампера, если силу тока в проводнике увеличить в 2 раза, оставив остальные параметры неизменными?

    • Увеличится в 4 раза
    • Увеличится в 2 раза
    • Не изменится
    • Уменьшится в 2 раза
    Согласно формуле F = B · I · l · sin α, сила Ампера прямо пропорциональна силе тока.

  5. 5. При каком расположении проводника относительно линий магнитной индукции сила Ампера максимальна?

    • Когда проводник расположен параллельно линиям магнитной индукции
    • Когда проводник расположен под углом 0° к направлению магнитного поля
    • Когда проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции
    • Когда проводник расположен под углом 30° к линиям магнитной индукции
    При α = 90° синус угла равен 1, поэтому сила Ампера достигает максимального значения.

  6. 6. Как определить направление силы Ампера?

    • По правилу сложения векторов
    • По правилу правой руки
    • По закону Ома
    • По правилу левой руки
    Если линии магнитной индукции входят в ладонь, а четыре пальца направлены по току, отогнутый большой палец показывает направление силы Ампера.

  7. 7. В каком устройстве используется действие силы Ампера для создания вращения?

    • В электродвигателе
    • В пружинных весах
    • В термометре
    • В электрическом нагревателе
    В электродвигателе на проводники с током действует сила Ампера, создающая вращающий момент и приводящая ротор в движение.

  8. 8. Проводник длиной 0,2 м находится перпендикулярно линиям магнитной индукции в поле с индукцией 0,5 Тл. Сила тока равна 4 А. Чему равна сила Ампера?

    • 4 Н
    • 0,4 Н
    • 0,8 Н
    • 0,2 Н
    Используем формулу F = B · I · l · sin α. F = 0,5 · 4 · 0,2 · 1 = 0,4 Н.

  9. 9. На проводник длиной 0,5 м, расположенный перпендикулярно линиям магнитной индукции, действует сила Ампера 2 Н. Сила тока в проводнике равна 4 А. Определите магнитную индукцию поля.

    • 0,5 Тл
    • 2 Тл
    • 1 Тл
    • 4 Тл
    Из формулы F = B · I · l следует B = F / (I · l). B = 2 / (4 · 0,5) = 1 Тл.

  10. 12. Прямолинейный проводник с током расположен параллельно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля. Чему равна сила Ампера, действующая на него?

    • Не равна нулю и направлена вдоль проводника
    • Равна произведению магнитной индукции на длину проводника
    • Максимальна и зависит только от силы тока
    • Равна нулю
    При параллельном расположении α = 0°, поэтому sin 0° = 0 и F = B · I · l · 0 = 0.
Тесты по физике 11 класс