|
|
|
|
Физика 11 класс Мякишев, Буховцев, Чаругин
| |
Парфентьева Н. А.
Физика. ГДЗ 11 класс
Скачать этот решебник ГДЗ по физике полностью со всеми формулами и рисунками можно по этой ссылке
Посмотреть вопросы можно здесь
|
Парфентьева Н. А.
Физика. Решебник. 11 класс : пособие для учителей общеобразоват. учреждений / Н. А. Парфентьева. — М. : Просвещение, 2011. — 110 с.
Пособие входит в учебно-методический комплект «Классический курс» по физике и содержит ответы на вопросы и решения задач из учебника для 11 класса авторов Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, В. М. Чаругина.
Кроме этого, в пособии представлены решения наиболее сложных задач из сборника задач по физике автора Н. А. Парфентьевой, входящего в состав учебно-методического комплекта «Классический курс».
Пособие поможет учителю в обучении решению задач и формировании у учащихся навыков в применении теоретических знаний на практике.
Предисловие
Пособие входит в учебно-методический комплект «Классический курс» по физике и содержит ответы на вопросы и решения задач из учебника для 11 класса авторов Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, В. М. Чаругина. Главная цель издания — обучение решению задач, а также содействие формированию навыков в применении теоретических знаний на практике.
Решение задач невозможно без изучения теории и понимания физических законов. Поэтому в начале каждого раздела для напоминания приведены основные формулы, отражающие законы и понятия, которые подробно рассмотрены в учебнике.
Кроме этого, в пособии представлены решения наиболее сложных задач из сборника задач по физике автора Н. А. Парфентье-вой, входящего в состав учебно-методического комплекта «Классический курс».
Пособие подготовлено для вышеуказанного учебника, начиная с 17-го издания. Необходимые по ходу текста ссылки на материал учебников ранних изданий приведены в круглых скобках. Если какие-то вопросы или задачи отсутствуют в учебнике раннего издания, то в круглых скобках стоит знак «-».
Желаем успеха!
Страница 4
Физика. 11 класс.
Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ (продолжение)
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ (глава 1)
Магнитное поле — это особое состояние материи, которое можно обнаружить, помещая в него магнитные стрелки или проводники с током.
Основная силовая характеристика магнитного поля — вектор магнитной индукции В.
Направление вектора В определяется по правилу правого винта или буравчика.
Модуль вектора В определяется максимальным вращательным моментом, действующим на контур с током (рис. 1.1), магнитный момент которого равен единице 
Магнитный момент контура с током: рм = IS, где I — сила тока, S — площадь, охватываемая контуром.
Принцип суперпозиции 
Закон Ампера:  где а - угол между направлением тока в проводнике и направлением вектора магнитной индукции В (рис. 1.2, а).
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки (рис. 1.2, б).
Индукция магнитного поля,созданного проводником с током 1А на расстоянии d (рис. 1.3),
Страница 5
Ответы на вопросы к § 1
1. Взаимодействия проводников с током, проводника с током и постоянного магнита, движущегося заряда с проводником с током называются магнитными взаимодействиями, так как их причиной является наличие вокруг проводников с током и постоянных магнитов магнитного поля.
2. а) Любой направленно движущийся заряд, а также переменное во времени электрическое поле вызывают появление в пространстве магнитного поля.
б) Магнитное поле можно обнаружить с помощью проводников с током, на которые поле оказывает ориентирующее действие.
в) В природе не существуют отдельно положительные и отрицательные магнитные заряды. Сколь малыми мы бы ни делали кусочки постоянного магнита, мы всегда обнаружим северный и южный полюса.
Ответы на вопросы к § 2
1. Замкнутый контур ориентируется в магнитном поле таким образом, что направление магнитного момента (положительной нормали) контура с током совпадает с направлением вектора магнитной индукции поля (рис. 1.4). Направление магнитного поля указывает северный полюс магнитной стрелки (рис. 1.5).
2(3). Линии, касательные в каждой точке которых совпадают
с направлением вектора магнитной индукции Б, называются ли-ниями магнитной индукции.
3(4). Поля, в которых векторные линии замкнуты, называются вихревыми.
4(5). В вихревом поле векторные линии замкнуты, в потенци-альном поле линии разомкнуты. Например, силовые линии потен-циального электростатического поля начинаются на положитель-ных зарядах и заканчиваются на отрицательных.
Страница 6
Ответы на вопросы к § 3
1. Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей в магнитном иоле на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину
этого отрезка:
1. Модуль силы Ампера прямо пропорционален силе тока, идущего по проводнику, модулю индукции магнитного поля, длине проводника и синусу угла между направлениями тока в проводнике и вектора индукции магнитного поля:
2. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, четыре вытянутых пальца были на-правлены по току, то отогнутый большой палец укажет направле-ние силы.
3. Единицей магнитной индукции в СИ является тесла. 1 Тл — это индукция такого однородного магнитного поля, в котором на отрезок провода длиной 1 м, сила тока в котором равна 1 А, действует максимальная сила, равная 1 Н. Через основные
единицы СИ тесла выражается так:
Ответы на вопросы к § 4
1(2). Линии магнитной индукции поля, в котором находятся витки с током, всегда перпендикулярны направлению тока. Таким образом, сила, действующая на витки с током, всегда максимальна и зависит только от значения силы тока и не зависит от угла поворота катушки.
2(-). Рамку с током, на которую действуют силы Ампера, стремящиеся её повернуть, удерживают от вращения пружины.
3(4). У вольтметра сопротивление должно быть много больше сопротивления амперметра. Амперметр включают в цепь последо-вательно, и он не должен изменять силу тока в цепи, поэтому его сопротивление должно быть мало. Вольтметр подключают к цепи параллельно тому участку, на котором измеряется напряжение. Для того чтобы не изменялось измеряемое напряжение, сила тока через вольтметр должна быть мала, а соответственно сопротивле-ние вольтметра должно быть велико.
Ответ на вопрос к § 5
На рисунке 1.6 изображены направления тока, магнитной индукции и силы Ампера в момент, когда катушка движется вниз под действием силы Ампера.
Страница 7
Ответы на вопросы к § 6
1. Модуль силы Лоренца равен произведению модулей заряда, скорости, вектора магнитной индукции и синуса угла между направлениями скорости и вектора магнитной индукции.
2. Если скорость частицы перпендикулярна вектору магнитной индукции, то частица движется по дуге окружности.
3. Направление силы Лоренца, действующей на частицу, определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, вытянутые четыре пальца были направлены вдоль скорости движения положительного заряда, то отогнутый в плоскости ладони на 90° большой палец укажет направление силы Лоренца. На отрицательно заряженную частицу действует сила в противоположном определённому таким образом направлении.
|
Ответы на вопросы к § 7
1. У ферромагнетиков (железо, кобальт, никель) намагниченными являются целые макрообласти, называемые доменами. Размеры доменов 0,01—0,1 мм. Считается, что ферромагнетизм обусловлен спиновым магнитным полем электронов в атоме. У ферромагнетиков спиновые магнитные моменты электронов имеют одинаковую ориентацию и суммарное магнитное поле электронов определяет поле домена. Каждый домен представляет собой маленький магнит. В ненамагниченном ферромагнетике магнитные моменты доменов ориентированы беспорядочно и суммарное магнитное поле, создаваемое ими, равно нулю. При внесении ферромагнетика в магнитное поле магниты доменов ориентируются вдоль линий поля, и индукция магнитного поля в ферромагнетике становится существенно больше индукции поля, в которое он внесён. В ферромагнетиках остаётся намагниченность при выключении внешнего магнитного поля.
2. Использование ферромагнитных материалов преимущественно основано на том, что: 1) они во много раз усиливают магнитное поле; 2) они остаются намагниченными при выключении внешнего магнитного поля.
Первое свойство определяет их применение для экономии электроэнергии. Благодаря второму свойству ферромагнетики используются в электроизмерительных приборах, звукозаписывающих аппаратах и т. д.
3. Запись информации в ЭВМ производится на магнитные плёнки, магнитные ленты и жёсткие диски с помощью электромагнита, изменения магнитного поля которого определяют намагниченность носителя в соответствии с информацией. В начале создания ЭВМ очень широко была распространена запись информации на магнитные носители. Даже оперативная память первых ЭВМ была реализована на маленьких сердечниках из ферромагнитного материала, каждый из которых хранил 1 бит информации. В современных ЭВМ магнитная лента практически не используется, так как для записи на неё требуется доступ к информации |
страница 8
в течение длительного времени. Поэтому запись производится на жёсткие диски, сделанные из ферромагнитного материала, вращающиеся с огромной скоростью.
Решение задач из упражнения 1
Задача 1.
Решение. Рассмотрим первый случай, когда токи идут по параллельным проводникам в одну сторону. По правилу буравчика определим направление индукции магнитного поля, создаваемого первым током. Применяем правило левой руки и определяем направление силы, действующей на второй проводник (рис. 1.7, а). Как мы видим, проводники притягиваются.
Изменив направление тока во втором проводнике, определяем по правилу левой руки направление силы Ампера (рис. 1.7, б). Теперь проводники отталкиваются.
Задача 2.
Решение. На рисунке 1.8 показаны проводники (вид сверху). На часть проводника АС действует сила, направленная вверх, а на часть проводника CD — сила, направленная вниз. Проводник поворачивается и устанавливается параллельно первому проводнику.
Страница 9
Задача 3.
Магнитный поток (поток вектора магнитной индукции) Ф через некоторую поверхность S:  где а — угол между направлениями векторов нормали п к поверхности и индукции В.
Закон Фарадея: 
Опыт показывает, что ЭДС индукции не зависит от причин изме-нения магнитного потока, а определяется скоростью его изменения.
Сила индукционного тока, идущего по контуру  |
Страница 10
Правило Ленца: индукционный ток всегда направлен так, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.
Если проводник движется в магнитном поле, то под АФ понимаем магнитный поток, "заметённый" проводником за промежуток времени
Разность потенциалов, возникающая между концами проводника, равна ЭДС индукции:
, где а — угол между векторами п и В, п — нормаль к поверхности, «заметаемой» проводником, р — угол между направлением скорости и проводником (рис. 1.10, а, б).
Окончательно 
Работа при движении проводника с током в магнитном поле 
где Ф2 - магнитныи поток через поверхность, ограниченную контуром в конце перемещения, Ф1 — магнитный поток в начальный момент времени.
Магнитный поток Ф, сцепленный с контуром, прямо пропорционален силе тока в этом контуре: Ф = LI, где L — индуктивность контура.
Индуктивность соленоида 
Если сила тока I изменяется со временем по линейному закону, то  скорость изменения силы тока, L — индуктивность контура.
Если в соленоиде с индуктивностью L сила тока увеличивается
от нуля до I, то работа источника 
Эта работа равна изменению энергии соленоида — энергии его магнитного поля: 
(считаем, что энергия магнитного поля соленоида равна нулю, если сила тока равна нулю).
3 Ответы на вопросы к § 8
1. Переменные во времени магнитное и электрическое поля не могут существовать отдельно. Постоянные магнитное и электростатическое поля существуют независимо друг от друга.
2. Переменный во времени магнитный поток через поверхность, ограниченную замкнутым контуром, вызывает в этом контуре появление электрического тока.
3. Для возникновения индукционного тока контур должен вращаться в магнитном поле. В этом случае магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, изменяется со временем от нуля до максимального значения, и это изменение магнитного потока вызывает появление индукционного тока в контуре. |
|
|
|
|
