ФО

Для формативного оценивания

1.            Учащийся считает, что электрический ток проходит через сердечник трансформатора во вторичную катушку. Опишите, как вы можете показать, что это не так, и объясните, как, на самом деле, индуцируется электрический ток во вторичной катушке. Используйте закон Фарадея в своем объяснении. [3]

2.            2. Квадратная катушка со стороной 5,0 см состоит из 100 витков проволоки. Она помещена в магнитное поле с магнитной индукцией 20 мТл, так что поток перпендикулярен плоскости катушки.

а) Рассчитать поток через катушку. [2]

б) Теперь катушка вытягивается из магнитного поля за 0,10 с. Рассчитать среднее значение ЭДС, которая индуцируется в ней. [3]

3. Самолет с размахом крыльев 40 м летит горизонтально со скоростью 300 м / с в области, где вертикальная составляющая магнитного поля Земли равна 5,0∙10⁻⁵ т. Рассчитать ЭДС, которая генерируется между крыльями самолета. [3]

4. Что такое вихревые токи? Укажите один пример, где вихревые токи полезны, а другой - вредны. [3]

5. На рисунке показаны полный магнитный поток и индуцированная ЭДС при вращении катушки. Объясните, почему вызванная ЭДС максимальная, когда нет магнитного потока, и ЭДС равен нулю, когда магнитный поток максимален. [4]

6. Объясните, что означает магнитный поток величиной 1 Вб. [2]

в) На рисунке показано, как плотность магнитного потока через 240 витков катушки с площадью поперечного сечения 1,2∙10⁻⁴ м² меняется со временем.

i)             Определите максимальную скорость изменения потока в катушке. [2]

ii)            Определить индуцированную ЭДС в катушке. [2]

iii)            Нарисуйте график, чтобы показать, как наведенная ЭДС меняется со временем. Отметьте значения ЭДС по времени. [2]

7. На рисунке 28.32 показана квадратная катушка, входящая в область однородного магнитного поля с плотностью магнитного потока 0,30 Тл. Магнитное поле находится под прямым углом к плоскости катушки.

Катушка имеет 150 витков, а длина каждой стороны составляет 2,0 см. Катушка движется с постоянной скоростью 0,50 м / с.

а. i) Рассчитайте время, необходимое катушке для полного входа в область магнитного поля. [1]

ii) Определите полный магнитный поток через катушку, когда она находится в области магнитного поля. [2]

б. Объясните, почему вызванная ЭДС постоянна, когда катушка входит в магнитное поле. [1]

с. Используйте свой ответ в пункте a, чтобы определить наведенную ЭДС через концы катушки. [4]

d. Что такое индуцированная ЭДС через концы катушки, когда она полностью в магнитном поле? Поясните свой ответ. [2]

е. Нарисуйте график, чтобы показать изменение индуцированной ЭДС со временем от момента, когда катушка входит в магнитное поле. Ваша ось времени должна быть от 0 до 0,08 с. [2]

8. а) Напишите закон Фарадея об электромагнитной индукции. [2]

b) Круглая катушка диаметром 200 мм имеет 600 витков (рис.). Она расположена так, что ее плоскость перпендикулярна горизонтальному магнитному полю с равномерной магнитной индукцией 50 мТл. Затем катушка поворачивается на 90 ° вокруг вертикальной оси за 120 мс.

Рассчитать:

i)             магнитный поток, проходящий через катушку до вращения. [2]

ii)            изменение магнитного потока, вызванное вращением катушки. [2]

iii)           среднее значение ЭДС, которое индуцируется в катушке при вращении. [2]

9. а  Изложите закон Ленца и объясните, как вы будете использовать катушку и магнит для демонстрации при объяснении закона. Объясните, если вы используете любой другой аппарат. [4]

b) Тормоз автомобиля состоит из алюминиевого диска, прикрепленного к оси автомобиля (рис.)

Электромагниты вызывают ЭДС, наведенной на диск.

i)             Объясните, как индукция (ЭДС) вызывает замедление автомобиля. [3]

ii)            Объясните, почему эффект торможения увеличивается при увеличении скорости автомобиля. [2]

10. Велосипедное колесо установлено вертикально на металлической оси в горизонтальном магнитном поле.

Скользящие контакты соединены с металлическим ободом колеса и с металлической осью.

Вопросы:

a i Объясните, почему ЭДС вызывается, когда колесо вращается. [2]

ii Укажите и объясните два способа, которыми эту ЭДС можно увеличить. [2]

b Колесо вращается пять раз в секунду и имеет радиус 15 см. Плотность магнитного потока (магнитная индукция) можно считать однородной и равной 5,0∙10⁻³ Тл.

Рассчитайте:

i площадь, которая сметалась одной спицей за одну секунду. [2]

ii наведенную ЭДС между контактами. [2]