10 задач по физике для 8 класса по теме «Магнитное поле» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.
1. Магнитная стрелка находится рядом с прямым проводником, по которому проходит электрический ток. Какое действие оказывает магнитное поле тока на магнитную стрелку? Выберите условную числовую характеристику: если магнитное поле отклоняет стрелку, запишите 1, если не отклоняет — 0.
Дано: проводник с током находится рядом с магнитной стрелкой.
Решение: Электрический ток создаёт вокруг проводника магнитное поле. Это поле действует на магнитную стрелку и вызывает её отклонение.
Ответ: 1.
2. В каком направлении располагаются линии магнитного поля внутри постоянного полосового магнита: от южного полюса к северному или от северного к южному? Если направление от южного к северному обозначить числом 1, а противоположное направление — числом 0, запишите соответствующее число.
Дано: постоянный полосовой магнит.
Решение: Внутри магнита линии магнитного поля направлены от южного полюса к северному. Это соответствует числу 1.
Ответ: 1.
3. Вокруг прямого проводника проходит электрический ток. Как изменится магнитное действие проводника, если силу тока увеличить в 2 раза? Во сколько раз увеличится магнитное действие, если считать его пропорциональным силе тока?
Дано: I₂ = 2I₁.
Решение: Магнитное действие тока усиливается при увеличении силы тока. При пропорциональной зависимости отношение магнитных действий равно отношению сил токов: B₂/B₁ = I₂/I₁ = 2.
Ответ: 2 раза.
4. Электрический ток в катушке создаёт магнитное поле. Первоначально катушка имела 100 витков. Затем число витков увеличили до 300, сохранив силу тока неизменной. Во сколько раз увеличилось магнитное действие катушки, если считать его пропорциональным числу витков?
Дано: N₁ = 100 витков; N₂ = 300 витков.
Решение: При неизменной силе тока магнитное действие катушки пропорционально числу витков. N₂/N₁ = 300/100 = 3.
Ответ: 3 раза.
5. Электромагнит имеет катушку с сердечником из мягкого железа. При силе тока 2 А магнитное действие катушки принимают за 1 условную единицу. После увеличения силы тока до 6 А число витков и сердечник не изменились. Во сколько раз увеличится магнитное действие электромагнита при пропорциональной зависимости от силы тока?
Дано: I₁ = 2 А; I₂ = 6 А.
Решение: Магнитное действие электромагнита при неизменном числе витков и сердечнике пропорционально силе тока. B₂/B₁ = I₂/I₁ = 6/2 = 3.
Ответ: 3 раза.
6. Два одинаковых компаса расположены на одинаковом расстоянии от двух прямых проводников. По первому проводнику проходит ток 3 А, по второму — 9 А. Считайте, что магнитное поле прямого проводника пропорционально силе тока. Во сколько раз магнитное поле второго проводника сильнее магнитного поля первого?
Дано: I₁ = 3 А; I₂ = 9 А.
Решение: При одинаковом расстоянии от проводников магнитное поле пропорционально силе тока. B₂/B₁ = I₂/I₁ = 9/3 = 3.
Ответ: 3 раза.
7. Катушка электромагнита содержит 200 витков. Через неё проходит ток силой 0,5 А. Для усиления магнитного действия число витков увеличили до 400, а силу тока — до 1,5 А. Во сколько раз увеличилось магнитное действие катушки, если оно пропорционально произведению числа витков на силу тока?
Дано: N₁ = 200; I₁ = 0,5 А; N₂ = 400; I₂ = 1,5 А.
Решение: Магнитное действие катушки пропорционально произведению числа витков на силу тока: B₂/B₁ = (N₂ · I₂)/(N₁ · I₁).
Подставим значения: B₂/B₁ = (400 · 1,5)/(200 · 0,5) = 600/100 = 6.
Ответ: 6 раз.
8. В лаборатории исследуют магнитное поле прямого проводника. При силе тока 4 А магнитное поле на расстоянии 2 см от проводника имеет условную характеристику 8 единиц. Какой будет характеристика поля на расстоянии 4 см при силе тока 6 А? Считайте, что магнитное поле прямо пропорционально силе тока и обратно пропорционально расстоянию до проводника.
Дано: I₁ = 4 А; r₁ = 2 см; B₁ = 8 ед.; I₂ = 6 А; r₂ = 4 см.
Решение: Используем зависимость B ∼ I/r.
B₂/B₁ = (I₂/I₁) · (r₁/r₂).
B₂ = 8 · (6/4) · (2/4) = 8 · 1,5 · 0,5 = 6 ед.
Ответ: 6 ед.
9. Электромагнит подъёмного крана имеет катушку с 300 витками. При силе тока 2 А его магнитное действие принимается за 100 условных единиц. Для подъёма более тяжёлого груза число витков увеличили до 450, а силу тока уменьшили до 1,5 А. Определите новое магнитное действие электромагнита, если оно пропорционально произведению числа витков на силу тока.
Дано: N₁ = 300; I₁ = 2 А; B₁ = 100 ед.; N₂ = 450; I₂ = 1,5 А.
Решение: Магнитное действие пропорционально произведению числа витков на силу тока.
B₂/B₁ = (N₂ · I₂)/(N₁ · I₁).
B₂ = 100 · (450 · 1,5)/(300 · 2) = 100 · 675/600 = 112,5 ед.
Ответ: 112,5 ед.
10. Ученик собирает электромагнит для школьного проекта. Сначала катушка имела 150 витков и силу тока 0,8 А. Затем он увеличил число витков до 300, но из-за нагрева провода уменьшил силу тока до 0,6 А. После этого он добавил железный сердечник, который усилил магнитное действие в 4 раза. Определите, во сколько раз магнитное действие получившегося электромагнита больше первоначального. Считайте, что без сердечника магнитное действие пропорционально произведению числа витков на силу тока.
Дано: N₁ = 150; I₁ = 0,8 А; N₂ = 300; I₂ = 0,6 А; k = 4.
Решение: Сначала определим изменение магнитного действия катушки без сердечника:
B₂/B₁ = (N₂ · I₂)/(N₁ · I₁).
B₂/B₁ = (300 · 0,6)/(150 · 0,8) = 180/120 = 1,5.
Железный сердечник увеличивает магнитное действие ещё в 4 раза:
B₃/B₁ = 1,5 · 4 = 6.
Ответ: 6 раз.