9 задач по физике для 9 класса по теме «Электромагнитная индукция» — 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.
Магнит перемещают относительно катушки, состоящей из 200 витков. Магнитный поток через каждый виток изменяется на 0,01 Вб за 0,1 с. Определите модуль средней ЭДС индукции, возникающей в катушке. Ответ выразите в вольтах.
Дано: N = 200; ΔΦ = 0,01 Вб; Δt = 0,1 с.
Решение: По закону электромагнитной индукции модуль ЭДС индукции равен:
ε = N · |ΔΦ| / Δt.
Подставим значения:
ε = 200 · 0,01 / 0,1 = 20 В.
Ответ: 20 В.
В проводнике длиной 0,5 м, движущемся перпендикулярно линиям магнитного поля со скоростью 4 м/с, возникает ЭДС индукции. Магнитная индукция поля равна 0,2 Тл. Определите ЭДС индукции. Ответ выразите в вольтах.
Дано: l = 0,5 м; v = 4 м/с; B = 0,2 Тл.
Решение: При движении проводника перпендикулярно линиям магнитного поля ЭДС индукции определяется формулой:
ε = B · l · v.
Подставим значения:
ε = 0,2 · 0,5 · 4 = 0,4 В.
Ответ: 0,4 В.
Магнитный поток через один виток катушки изменился с 0,08 Вб до 0,02 Вб за 0,03 с. Определите модуль средней ЭДС индукции в катушке, состоящей из одного витка. Ответ выразите в вольтах.
Дано: Φ₁ = 0,08 Вб; Φ₂ = 0,02 Вб; Δt = 0,03 с; N = 1.
Решение: По закону электромагнитной индукции:
ε = N · |Φ₂ − Φ₁| / Δt.
ε = 1 · |0,02 − 0,08| / 0,03 = 0,06 / 0,03 = 2 В.
Ответ: 2 В.
Прямой проводник длиной 0,8 м движется перпендикулярно линиям магнитного поля со скоростью 5 м/с. При этом в нём возникает ЭДС индукции 1,6 В. Определите магнитную индукцию поля. Ответ выразите в теслах.
Дано: l = 0,8 м; v = 5 м/с; ε = 1,6 В.
Решение: ЭДС индукции в движущемся проводнике:
ε = B · l · v.
Выразим магнитную индукцию:
B = ε / (l · v).
Подставим значения:
B = 1,6 / (0,8 · 5) = 1,6 / 4 = 0,4 Тл.
Ответ: 0,4 Тл.
Катушка с 500 витками находится в магнитном поле. За 0,2 с магнитный поток через каждый виток равномерно увеличился с 0,003 Вб до 0,007 Вб. Определите модуль средней ЭДС индукции. Ответ выразите в вольтах.
Дано: N = 500; Φ₁ = 0,003 Вб; Φ₂ = 0,007 Вб; Δt = 0,2 с.
Решение: По закону электромагнитной индукции:
ε = N · |ΔΦ| / Δt.
Изменение магнитного потока:
ΔΦ = 0,007 − 0,003 = 0,004 Вб.
Подставим значения:
ε = 500 · 0,004 / 0,2 = 2 / 0,2 = 10 В.
Ответ: 10 В.
Проводник длиной 0,4 м движется перпендикулярно линиям однородного магнитного поля со скоростью 3 м/с. Магнитная индукция равна 0,5 Тл. Проводник подключён к резистору сопротивлением 2 Ом. Определите силу индукционного тока в цепи. Сопротивлением проводника и соединительных проводов пренебречь. Ответ выразите в амперах.
Дано: l = 0,4 м; v = 3 м/с; B = 0,5 Тл; R = 2 Ом.
Решение: Сначала определим ЭДС индукции:
ε = B · l · v.
ε = 0,5 · 0,4 · 3 = 0,6 В.
По закону Ома для участка цепи сила тока равна:
I = ε / R.
I = 0,6 / 2 = 0,3 А.
Ответ: 0,3 А.
Проводящая рамка площадью 0,02 м² расположена перпендикулярно линиям однородного магнитного поля с индукцией 0,3 Тл. За 0,1 с магнитное поле равномерно уменьшается до нуля. Определите модуль средней ЭДС индукции в рамке, состоящей из 10 витков. Ответ выразите в вольтах.
Дано: S = 0,02 м²; B₁ = 0,3 Тл; B₂ = 0 Тл; Δt = 0,1 с; N = 10.
Решение: Магнитный поток через один виток при перпендикулярном расположении рамки к линиям поля равен:
Φ = B · S.
Начальный магнитный поток:
Φ₁ = 0,3 · 0,02 = 0,006 Вб.
Конечный магнитный поток:
Φ₂ = 0 Вб.
Модуль средней ЭДС индукции:
ε = N · |Φ₂ − Φ₁| / Δt.
ε = 10 · 0,006 / 0,1 = 0,6 В.
Ответ: 0,6 В.
Катушка состоит из 200 витков и имеет площадь каждого витка 0,01 м². Она расположена так, что её плоскость перпендикулярна линиям магнитного поля. Магнитная индукция равномерно увеличивается от 0,1 Тл до 0,5 Тл за 0,2 с. Определите силу индукционного тока в катушке, если её сопротивление равно 4 Ом. Ответ выразите в амперах.
Дано: N = 200; S = 0,01 м²; B₁ = 0,1 Тл; B₂ = 0,5 Тл; Δt = 0,2 с; R = 4 Ом.
Решение: При перпендикулярном расположении плоскости катушки к линиям магнитного поля магнитный поток через один виток равен:
Φ = B · S.
Изменение магнитного потока:
ΔΦ = (B₂ − B₁) · S = (0,5 − 0,1) · 0,01 = 0,004 Вб.
По закону электромагнитной индукции:
ε = N · ΔΦ / Δt.
ε = 200 · 0,004 / 0,2 = 4 В.
По закону Ома:
I = ε / R = 4 / 4 = 1 А.
Ответ: 1 А.
Проводящая рамка площадью 0,05 м² состоит из 20 витков и находится в однородном магнитном поле. В начальный момент магнитная индукция равна 0,6 Тл, а нормаль к плоскости рамки образует угол 60° с направлением магнитного поля. Затем рамку поворачивают так, что нормаль становится параллельной магнитному полю. Магнитная индукция остаётся постоянной. Поворот происходит за 0,5 с. Определите модуль средней ЭДС индукции. Ответ выразите в вольтах.
Дано: N = 20; S = 0,05 м²; B = 0,6 Тл; α₁ = 60°; α₂ = 0°; Δt = 0,5 с.
Решение: Магнитный поток через один виток определяется формулой:
Φ = B · S · cos α.
Начальный магнитный поток:
Φ₁ = 0,6 · 0,05 · cos 60° = 0,03 · 0,5 = 0,015 Вб.
Конечный магнитный поток:
Φ₂ = 0,6 · 0,05 · cos 0° = 0,03 Вб.
Модуль средней ЭДС индукции:
ε = N · |Φ₂ − Φ₁| / Δt.
ε = 20 · |0,03 − 0,015| / 0,5 = 20 · 0,015 / 0,5 = 0,6 В.
Ответ: 0,6 В.