Zadania - pytania testowe

1. Które z wymienionych substancji można namagnesować:
   papier, żelazo, szkło, aluminium, magnez, woda, kobalt, stal, żeliwo, drewno, nikiel, miedź, styropian.
   
   
2. Jak rozpoznać, który z dwóch identycznych prętów stalowych jest namagnesowany, a który nie, nie korzystając z dodatkowych przedmiotów?
   
   
3. Czy w którymś z przypadków przedstawionych na poniższych rysunkach przewodniki z prądem nie oddziałują ze sobą?
   
   
   
   
   
4. Jak się zachowa igła magnetyczna po zamknięciu obwodu?
   Zwróć uwagę na to, czy znajduje się ona nad, pod czy obok przewodu.
   
   
   
   
   
5. Zaznacz brakujące kierunki i zwroty (siła, indukcja magnetyczna, prąd):
   
   
   
   
   
6. Zaznacz brakujące kierunki i zwroty (siła, prędkość, indukcja magnetyczna) lub znak ładunku:
   
   
   
   
   
7. Jaka siła działa na elektron, a jaka na proton w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 5× 10 ^-3T, jeżeli wpadają one w pole z prędkością 10⁶m/s pod kątem:
   a. 0^o
   b. 30^o
   c. 90^o do linii pola. Brakujące dane odszukaj w tabelach.
   
   
8. Oblicz indukcję jednorodnego pola magnetycznego, jeżeli na odcinek przewodnika o długości 5cm umieszczony prostopadle do linii działa siła 10^-5N. Natężenie prądu wynosi 2A.
   
   
9. W jakiej odległości od nieskończenie długiego przewodnika prostoliniowego, w którym płynie prąd o natężeniu 2A, wartość indukcji magnetycznej wynosi 10^-4T?
   
   
10. Na cząstkę o ładunku q wpadającą prostopadle do wektora indukcji magnetycznej o wartości B z prędkością v działa siła o wartości F, pod wpływem której zatacza ona okrąg o promieniu r z okresem T.
    
    a. Jaki jest okres obiegu i promień okręgu, po którym porusza się cząstka o tej samej masie i ładunku 2 razy większym w tym samym polu z tą samą prędkością?
    
    b. Jaką masę ma cząstka o tym samym ładunku i tej samej prędkości, jeśli w polu o indukcji 10 razy większej zatacza okrąg o promieniu 2 razy mniejszym?
    
    c. Jaka siła działa na cząstkę o 3 razy mniejszej masie, tym samym ładunku i tej samej prędkości wpadającej do tego samego pola pod kątem 60^o do jego linii?
    
    d. Jaki ładunek ma cząstka, która wpada prostopadle do linii pola o 4 razy mniejszej indukcji z 2 razy większą prędkością, jeżeli działa na nią 6 razy większa siła?
    
    
11. W przewodniku prostoliniowym płynie prąd o natężeniu I. W odległości r od tego przewodnika indukcja magnetyczna wynosi B.
    
    a. W jakiej odległości od przewodnika indukcja jest 3 razy mniejsza?
    
    b. Jaka jest wartość indukcji magnetycznej w odległości 4 razy mniejszej?
    
    
12. Oblicz natężenie prądu w przewodniku, jeżeli na każdy jego odcinek o długości 20cm działa siła 4× 10^-7N. Przewodnik jest umieszczony równolegle do innego przewodnika, w którym płynie prąd o natężeniu 2A, w odległości 10cm od niego.
    
    
13. Jaką prędkość ma cząstka o masie 1m g i ładunku 10^-8C poruszająca się w polu magnetycznym o indukcji 1mT po okręgu o promieniu 20m?
    
    
14. Oblicz wartość indukcji magnetycznej w połowie odległości między dwoma równoległymi przewodnikami odległymi od siebie o 20cm, jeżeli płyną w nich prądy o natężeniach równych 1A i 2A o zwrotach:
    
    a. zgodnych
    
    b. przeciwnych.
    
    
15. Oblicz energię kinetyczną i pęd cząstki o ładunku 1nC poruszającej się po okręgu o promieniu 10m w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 0,1T z prędkością 2m/s.
    
    
16. Jak się porusza cząstka o masie 8mg i ładunku 2× 10^-3C, która wpada w jednorodne pole magnetyczne o indukcji 0,2T pod kątem 30^o do linii pola z prędkością 200m/s? Oblicz potrzebne parametry toru.
    
    
17. Drut o długości 5cm i masie 5g wisi poziomo na wiotkich przewodach w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 2mT.
    
    a. Jakie musi być natężenie prądu, żeby przewody nie były napięte? Jak powinno być skierowane pole magnetyczne?
    
    b. Przy jakim natężeniu prądu przewody, na których wisi drut, odchylą się o 30^o od pionu? Jak teraz ma być skierowane pole?
    
    
18. Cząstka o ładunku q i masie m wpada prostopadle do linii jednorodnego pola magnetycznego o indukcji B z prędkością v. Jak musi być skierowane dodatkowe pole elektryczne i jakie powinno być jego natężenie, żeby cząstka nie doznała odchylenia?
    
    
19. W jednorodne pole magnetyczne prostopadle do jego linii wpada proton przyspieszony napięciem 100V. Oblicz indukcję tego pola, jeżeli zatacza on okrąg o promieniu 0,1m.
    
    
20. Prostopadle do indukcji jednorodnego pola magnetycznego wpadają przyspieszone tym samym napięciem cząstki a (podwójnie zjonizowane atomy helu He²⁺) i protony. Ile wynosi stosunek promieni okręgów, jakie zataczają te cząstki?
    
    
21. Cząstka o masie 0,1mg i ładunku 5m C wpada do jednorodnego pola magnetycznego prostopadle zarówno do wektora indukcji jak i granicy obszaru zajmowanego przez pole. Szerokość tego obszaru wynosi 2m., indukcja pola 0,2T, a prędkość cząstki 40m/s. Czy cząstka opuści pole magnetyczne? Jeżeli tak, to pod jakim kątem do granicy jego obszaru?
    
    
22. Które sformułowania są prawdziwe, a które fałszywe?
    
    a. Na ładunek elektryczny w polu magnetycznym zawsze działa siła.
    
    b. Wektor indukcji magnetycznej jest zawsze prostopadły prędkości.
    
    c. Wektor indukcji magnetycznej jest zawsze styczny do linii pola.
    
    d. Wektor indukcji magnetycznej jest styczny do linii pola magnetycznego tylko wtedy, gdy jest to pole jednorodne.
    
    e. Gdy cząstka naładowana wpada do pola magnetycznego ukośnie do jego linii, to porusza się ruchem jednostajnie zmiennym prostoliniowym.
    
    f. Gdy elektron porusza się ze stałą prędkością w polu magnetycznym, to znaczy, że jego prędkość jest równoległa do indukcji magnetycznej.
    
    g. W niejednorodnym polu magnetycznym nawet na nieruchomy ładunek działa siła Lorentza.
    
    h. Położenie biegunów magnetycznych Ziemi nigdy się nie zmienia.
    
    i. Igła magnetyczna w pobliżu przewodnika z prądem ustawia się dokładnie stycznie do linii pola wytworzonego przez przewodnik.
    
    j. Jeżeli pręt stalowy odpycha biegun igły magnetycznej, to na pewno jest namagnesowany.
    
    k. Wszystkie metale są ferromagnetykami.
    
    l. Ferromagnetyzm to cecha kryształu, a nie pojedynczego atomu.
    
    m. Żelazo bez względu na stan skupienia jest zawsze ferromagnetykiem.
    
    n. Jako rdzeń elektromagnesu stosuje się ferromagnetyk twardy.
    
    o. Komutator powoduje, że obroty wirnika w silniku elektrycznym są jednostajne.
    
    p. W cyklotronie stosuje się wzajemnie prostopadłe pola elektryczne i magnetyczne.
    
    q. W cyklotronie pole elektryczne jest stałe, a magnetyczne zmienne.