Задачи по физике 9 класс: электромагнитная индукция

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.

Задачи на электромагнитная индукция

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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.

  6. 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.

  7. 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.

  8. 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.

  9. 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.