Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №21 Молекулярная физика и электродинамика. Качественная задача, Магнитное поле

Фрагмент гибкого провода находится на гладкой горизонтальной поверхности. Его подключили к источнику постоянного тока в точках А и Б, на рисунке показан вид сверху. Система находится в сильном вертикальном однородном магнитном поле $\vec{B}$. Затем ключ $K$ замкнули, какую форму примет провод? Ответ поясните, указав какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Три параллельных длинных прямых проводника $1$, $2$ и $3$ расположены на одинаковом расстоянии $a$ друг от друга (см. рисунок). В каждом проводнике протекает электрический ток силой $I$. Токи во всех проводниках текут в одном направлении. Определите направление результирующей силы, действующей на проводник $1$ со стороны проводников $2$ и $3$. Сделайте рисунок, указав в области проводника $1$ векторы магнитной индукции полей, созданных проводниками $2$ и $3$, вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля и вектор результирующей силы. Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики. 

Для демонстрации магнитного взаимодействия двух катушек с протекающими в них электрическими токами профессор Московского университета А. А. Эйхенвальд предложил следующий опыт. Катушка № 1 обладает длинным цилиндрическим сердечником, на который намотано много витков изолированного провода. Эта катушка неподвижно крепится на столе так, чтобы ось её сердечника была расположена горизонтально. Катушка № 2 намотана на легкий кольцевой каркас, внутренний диаметр которого немного превышает диаметр сердечника катушки № 1. К катушке № 2 подсоединяются два тонких гибких провода, на которых она, подобно маятнику, подвешивается к штативу. Эти провода позволяют свободно висящей катушке № 2 вращаться вокруг вертикальной оси и совершать колебания. Длина проводов и расположение штатива подбираются так, чтобы катушка № 2 висела вблизи торца сердечника катушки № 1 и могла свободно надеваться на эту катушку. При этом горизонтальные оси катушек совсем немного не совпадают друг с другом. Сначала через эти две катушки пропускают постоянные электрические токи таким образом, чтобы между ними возникли силы магнитного притяжения. В результате этого катушка № 2 притягивается к катушке № 1 и надевается на нее (см. рис.). Затем направление протекания тока в катушке № 1 изменяют на противоположное, а ток, текущий через катушку № 2, оставляют прежним. Опишите, что после этого будет происходить с катушкой № 2. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

В магнитном поле, образованном постоянным магнитом, статично удерживается рамка, выводы которой подключены к источнику постоянного тока, как показано на рисунке. Опишите движение рамки относительно неподвижной оси OO' после того, как ее перестанут удерживать, при условии, что рамка будет испытывать небольшое сопротивление воздуха. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

На рисунке ниже показана схема электрической цепи, состоящей из батарейки с внутренним сопротивлением $r$, пружины жесткостью $k$, которая соединена с батарейкой с помощью гибких легких проводов, и ключа К. Как изменится длина пружины спустя длительное время после замыкания ключа К? Ответ поясните, указав какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. 

Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в магнитном поле полосового магнита (полярность магнита и подключения источника показаны на рисунке).

Опишите движение рамки вокруг неподвижной оси $MO,$ если ее отпустить. Укажите, какие физические закономерности используются для объяснения. Сопротивление воздуха считать незначительным.

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью$\overrightarrow{E}$и магнитное поле индукцией$\overrightarrow{B}.$Поля однородные, $\overrightarrow{E}⊥\overrightarrow{B}.$ В камеру влетает протон$р,$вектор скорости которого перпендикулярен$\overrightarrow{E}$и$\overrightarrow{B},$как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Куда отклонится протон на начальном участке траектории, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью$\overrightarrow{E}$и магнитное поле индукцией$\overrightarrow{B}.$Поля однородные, $\overrightarrow{E}⊥\overrightarrow{B}.$ В камеру влетает протон p, вектор скорости которого перпендикулярен $\overrightarrow{E}$ и $\overrightarrow{B},$ как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Куда отклонится протон на начальном участке траектории, если его скорость уменьшить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.

На гладком столе лежит достаточно длинный кусок гибкого провода с низким сопротивлением подключенный в точках$A$и$C$к цепи из источника тока и ключа$K.$Система находится в сильном вертикальном однородном магнитном поле$\overrightarrowВ,$направленном вверх (см. рис. – вид сверху) Какую форму примет провод после замыкания ключа$K?$Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Линии напряжённости однородного электрического поля и линии индукции однородного магнитного поля взаимно перпендикулярны. Каким должны быть направление и модуль скорости электрона, чтобы его движение было прямолинейным?

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью $\overrightarrow{E}$ и магнитное поле индукцией $\overrightarrow{B}.$ Поля однородные, $\overrightarrow{E}⊥\overrightarrow{B}.$ В камеру влетает электрон$e,$вектор скорости которого перпендикулярен $\overrightarrow{E}$ и $\overrightarrow{B},$ как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что электрон движется прямолинейно. Как изменится начальный участок траектории электрона, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности вы использовали для решения задачи.

В зазоре между полюсами электромагнита создано сильное магнитное поле, линии индукции которого практически горизонтальны. Над зазором на некоторой высоте удерживают длинную плоскую медную пластинку, параллельную вертикальным поверхностям полюсов (см. рисунок). Затем пластинку отпускают без начальной скорости, и она падает, проходя через зазор между полюсами, не касаясь их. Опишите, опираясь на физические законы, как и почему будет изменяться скорость пластинки во время её падения.