Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma:
Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D15_Z_OPAK_E_Stacionarni_magneticke_pole_T Člověk a příroda – Fyzika Stacionární magnetické pole Opakování učiva formou testových úloh
STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE POJMY K ZOPAKOVÁNÍ trvalý magnet, magnetické pole vodiče s proudem, magnetická indukční čára, magnetická síla, magnetická indukce, homogenní magnetické pole, Flemingovo a Ampérovo pravidlo, dva vodiče s proudem, permeabilita prostředí, relativní permeabilita, ampér, solenoid, toroid, nabitá částice v magnetickém poli, Hallův jev, diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické látky, ferit, hysterezní smyčka, elektromagnet, magneticky měkký a tvrdý materiál
Testové úlohy – varianta A 1. Magnetické pole se nachází kolem: a. naší Země b. podkovovitého magnetu c. nehybného vodiče s proudem d. každé diamagnetické látky 2. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Magnetické pole působí magnetickou silou jedině na permanentní magnety. b. Velikost magnetického pole charakterizuje veličina zvaná magnetizace B. c. Směr magnetické síly určíme Flemingový pravidlem levé ruky. d. Magnetické pole znázorňujeme indukčními čarami, které jsou vždy uzavřené křivky. 3. Jednotkou magnetické indukce je: a. tesla b. weber c. thomson d. siemens 4. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Magnetické pole kolem tyčového magnetu je homogenní. b. Magnetické pole kolem tyčového magnetu je radiální. c. V homogenním magnetickém poli jsou magnetické indukční čáry navzájem rovnoběžné. d. Homogenní magnetické pole najdeme jen u těles, která jsou zmagnetovaná rovnoměrně. 5. Velikost magnetické indukce pole přímého vodiče protékaného proudem je: a. nepřímo úměrná velikosti proudu b. přímo úměrná průměru vodiče c. přímo úměrná vzdálenosti od vodiče d. závislá na prostředí, v němž se vodič nachází 6. Na vodič s proudem působí magnetické pole magnetickou silou, pro kterou platí: a. je přímo úměrná velikosti proudu, který prochází vodičem b. nezávisí na délce vodiče c. nezávisí na umístění vodiče v magnetickém poli d. i při nenulovém proudu může být magnetická síla nulová 7. Relativní permeabilita vakua má hodnotu: a. 2∙10-7 b. 4π∙10-7 c. 1 d. 0 Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1/6
8. Orientaci magnetických indukčních čar cívky určíme: a. Ampérovým pravidlem pravé ruky b. Ampérovým pravidlem levé ruky c. Flemingovým pravidlem levé ruky d. Teslovým pravidlem 9. V magnetickém poli se pohybuje záporná částice. K určení směru magnetické síly použijeme: a. levou ruku b. pravou ruku c. Hallovo pravidlo d. Lorentzovo pravidlo 10. Jestliže do homogenního magnetického pole ve vakuu vlétne kolmo k indukčním čarám proton, bude se dále pohybovat: a. rovnoměrně přímočaře b. rovnoměrně po kružnici c. rovnoměrně zrychleně po přímce d. po spirále 11. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Podstatou Hallova jevu je urychlení pohybu nabitých částic díky působení magnetu. b. Hallův jev je pouze zajímavostí a nemá praktické využití. c. Hallův jev se projevuje jako el. pole vzniklé v důsledku nerovnoměrného rozdělení náboje napříč vodičem. d. Hallův jev vzniká v důsledku působení magnetické síly na částice vytvářející el. proud. 12. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Všechny látky mají permeabilitu větší než je permeabilita vakua. b. Diamagnetické látky zeslabují magnetické pole. c. Paramagnetické látky jsou nejlepší pro výrobu permanentních magnetů. d. Feromagnetické látky mají diamagnetické atomy. 13. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Elektromagnet je cívka navinutá na magneticky tvrdém jádře. b. Feromagnetickou látku zmagnetujeme například tak, že ji přiblížíme k trvalému magnetu. c. Graf znázorňující vliv vnějšího magnetického pole na magnetické schopnosti studovaného materiálu se nazývá hysterezní smyčka. d. Feromagnetickou látku odmagnetujeme prudkým ochlazením. 14. Dva přímé rovnoběžné vodiče s proudem na sebe navzájem působí magnetickou silou, pro kterou platí: a. Při souhlasném směru proudů je síla odpudivá. b. Při opačném směru proudů je síla odpudivá. c. Síla je nepřímo úměrná permeabilitě prostředí. d. Síla je nepřímo úměrná průměru vodičů. 15. Dva rovnoběžné vodiče, kterými protéká stejný proud, na sebe působí silou 3 N. V každém vodiči zvětšíme dvakrát proud a vzdálenost mezi vodiči zmenšíme na třetinu. Nová síla bude mít velikost: a. 2 N b. 4 N c. 36 N d. 18 N
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
2/6
16. Na přímý vodič délky 6 dm, kterým prochází proud 5 A, působí síla o velikosti 60 mN. Vodič se nachází v homogenním magnetickém poli a je natočen kolmo k indukčním čarám. Určete magnetickou indukci tohoto pole. a. 2 T b. 20 mT c. 180 mT d. 50 T 17. Do cívky s magnetickou indukcí 3 mT bylo zasunuto jádro a tím vzrostla indukce uvnitř cívky na 1,5 T. Velikost proudu se nezměnila. Určete relativní permeabilitu zasunutého jádra. a. nelze určit bez znalosti velikosti protékaného proudu b. nelze určit bez znalosti délky cívky c. 500 d. 0,002 18. Určete rychlost protonu, který se pohyboval po kružnici o poloměru 5 cm v homogenním magnetickém poli o indukci 25 mT. Hmotnost protonu je asi 1,67∙10-27 kg. a. 120 km/h b. 120 km/s c. 2∙10-25 m/s d. 8,35 km/s
Testové úlohy – varianta B 1. Magnetické pole se nachází kolem: a. libovolného vodiče s proudem b. kompasu c. tyčového magnetu d. každé kovové látky 2. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Magnetické pole působí na vodič protékaný proudem magnetickou silou. b. Směr magnetické síly určíme Ampérovým pravidlem pravé ruky. c. Magnetické pole znázorňujeme indukčními čarami, které jsou u podkovovitých magnetů otevřené, u tyčových uzavřené. d. Velikost magnetického pole charakterizuje veličina zvaná magnetický indukční tok B. 3. Jednotkou magnetické indukce je: a. weber b. henry c. tesla d. thomson 4. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Magnetické pole kolem podkovovitého magnetu není homogenní. b. Magnetické pole kolem tyčového magnetu je radiální. c. Homogenní magnetické pole najdeme jen u elektromagnetů. d. V homogenním magnetickém poli jsou magnetické indukční čáry navzájem kolmé. 5. Velikost magnetické indukce pole přímého vodiče protékaného proudem je: a. přímo úměrná velikosti proudu b. nepřímo úměrná průměru vodiče c. nepřímo úměrná vzdálenosti od vodiče d. nezávislá na prostředí, v němž se vodič nachází
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
3/6
6. Na vodič s proudem působí magnetické pole magnetickou silou, pro kterou platí: a. závisí na umístění vodiče v magnetickém poli b. je přímo úměrná délce vodiče c. je nepřímo úměrná velikosti protékaného proudu d. i při nulovém proudu může být magnetická síla nenulová 7. Relativní permeabilita vakua má hodnotu: a. 1 b. 0 c. 4π∙10-7 d. 2∙10-7 8. K určení orientace magnetických indukčních čar solenoidu použijeme: a. Teslovo pravidlo b. Flemingovo pravidlo levé ruky c. Ampérovo pravidlo levé ruky d. Ampérovo pravidlo pravé ruky 9. V magnetickém poli se pohybuje kladná částice. K určení směru magnetické síly použijeme: a. levou ruku b. pravou ruku c. Hallovo pravidlo d. Lorentzovo pravidlo 10. Jestliže do homogenního magnetického pole ve vakuu vlétne kolmo k indukčním čarám elektron, bude se dále pohybovat: a. po elipse b. rovnoměrně zrychleně po přímce c. rovnoměrně přímočaře d. rovnoměrně po kružnici 11. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Hallův jev vzniká v důsledku působení magnetické síly na částice vytvářející el. proud. b. Hallův jev se projevuje jako el. pole vzniklé v důsledku nerovnoměrného rozdělení náboje napříč vodičem. c. Hallův jev je pouze zajímavostí a nemá praktické využití. d. Podstatou Hallova jevu je urychlení pohybu nabitých částic díky působení magnetu. 12. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Všechny látky mají permeabilitu menší než je permeabilita vakua. b. Paramagnetické látky zesilují magnetické pole. c. Diamagnetické látky jsou nejlepší pro výrobu permanentních magnetů. d. Příkladem feromagnetické látky je ocel. 13. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Elektromagnet je cívka navinutá na magneticky tvrdém jádře. b. Feromagnetickou látku zmagnetujeme jedině tak, že ji přiblížíme k trvalému magnetu. c. Magneticky měkké materiály jsou všechny měkké kovy. d. Graf znázorňující vliv vnějšího magnetického pole na magnetické schopnosti studovaného materiálu se nazývá hysterezní smyčka. 14. Dva přímé rovnoběžné vodiče s proudem na sebe navzájem působí magnetickou silou, pro kterou platí: a. Při souhlasném směru proudů je síla přitažlivá. b. Při opačném směru proudů je síla přitažlivá. c. Síla je přímo úměrná druhé mocnině velikosti proudů. d. Síla je nepřímo úměrná délce vodičů.
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
4/6
15. Dva rovnoběžné vodiče, kterými protéká stejný proud, na sebe působí silou 4 N. V každém vodiči zvětšíme třikrát proud a vzdálenost mezi vodiči zmenšíme na polovinu. Nová síla bude mít velikost: a. 6 N b. 24 N c. 72 N d. 18 N 16. Na přímý vodič délky 4 dm, kterým prochází proud 5 A, působí síla o velikosti 40 mN. Vodič se nachází v homogenním magnetickém poli a je natočen kolmo k indukčním čarám. Určete magnetickou indukci tohoto pole. a. 20 mT b. 80 mT c. 2 T d. 50 T 17. Do cívky s magnetickou indukcí 2 mT bylo zasunuto jádro a tím vzrostla indukce uvnitř cívky na 1 T. Velikost proudu se nezměnila. Určete relativní permeabilitu zasunutého jádra. a. nelze určit bez znalosti velikosti protékaného proudu b. nelze určit bez znalosti délky cívky c. 500 d. 0,002 18. Určete rychlost protonu, který se pohyboval po kružnici o poloměru 4 cm v homogenním magnetickém poli o indukci 25 mT. Hmotnost protonu je asi 1,67∙10-27 kg. a. 96 km/h b. 96 km/s c. 1,7∙10-25 m/s d. 1 km/s
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
5/6
SEZNAM ZDROJŮ [01] LEPIL, Oldřich a ŠEDIVÝ, Přemysl. Fyzika pro gymnázia. Elektřina a magnetismus. 6. vyd. Praha: Prometheus, [02]
2010. 342 s. ISBN 978-80-7196-385-1. LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Miroslava ŠIROKÁ. Fyzika: sbírka úloh pro střední školy. 3. vyd. Praha: Prometheus, c1995, 269 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN 80-719-6266-X.
METODICKÝ LIST Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace Vybavení, pomůcky Klíčová slova
Datum
Masarykovo gymnázium Vsetín CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Mgr. Jitka Novosadová III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT MGV_F_SS_3S3_D15_Z_OPAK_E_Stacionarni_magneticke_pole_T Gymnaziální vzdělávání Člověk a příroda Fyzika Stacionární magnetické pole Testové úlohy Žák, 15 – 20 let Testové úlohy jsou určeny do výuky studentům jako souhrnné zopakování probraného celku, náplň: stacionární magnetické pole trvalý magnet, magnetické pole vodiče s proudem, magnetická indukční čára, magnetická síla, magnetická indukce, homogenní magnetické pole, Flemingovo a Ampérovo pravidlo, dva vodiče s proudem, permeabilita prostředí, relativní permeabilita, ampér, solenoid, toroid, nabitá částice v magnetickém poli, Hallův jev, diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické látky, ferit, hysterezní smyčka, elektromagnet, magneticky měkký a tvrdý materiál 12.11.2013
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
6/6
