когда вокруг зарядов можно обнаружить магнитное поле

Тест по физике Электромагнитные явления 8 класс

Тест по физике Электромагнитные явления для учащихся 8 класса с ответами. Тест состоит из 4 вариантов в каждом по 15 заданий.

1 вариант

1. На столе находится электроскоп, шару которого сообщен по­ложительный заряд. Какое поле существует вокруг него? Как его можно обнаружить?

1) В этом случае поле отсутствует
2) Электрическое; по изменению положения листочков элек­троскопа при поднесении к его шару наэлектризованного тела
3) Магнитное; по действию на железные опилки
4) И электрическое, и магнитное; по взаимодействию с на­электризованным телом и железными опилками

2. Какой опыт свидетельствует о существовании магнитного поля вокруг проводника с током?

1) Опыт Эрстеда
2) Опыт Кулона
3) Опыт Ома
4) Опыт Иоффе и Милликена

3. Какую линию называют магнитной линией магнитного поля?

1) Ту, которая видна благодаря железным опилкам
2) Ту, вдоль которых располагаются в магнитном поле оси магнитных стрелочек
3) Любую линию в магнитном поле, по которой движется к магниту притягиваемое им тело

4. Укажите картину магнитного поля, которая соответствует на рисунке магнитному полю прямого проводника с током.

5. Какие места катушки с током называют полюсами? Сколько их у каждой катушки?

1) Находящиеся в средней части катушки; столько, сколько витков провода в этой части
2) Расположенные в средней части катушки; один — северный
3) Находящиеся вблизи концов катушки; два — северный и южный
4) Концы катушки; два — северный и южный

6. На каком рисунке направление магнитных линий магнитного поля катушки с током показано правильно?

7. Как изменить магнитное поле катушки с током, имея в сво­ем распоряжении железный стержень, диаметр которого чуть меньше диаметра ее отверстия? Как оно изменится при этом?

1) Положить стержень рядом с катушкой; усилится
2) Вставить стержень в катушку; ослабнет
3) Вставить стержень в катушку; усилится
4) Подвесить стержень над катушкой; усилится

8. Как взаимодействуют одноименные полюсы магнитов?

1) Отталкиваются друг от друга
2) Притягиваются друг к другу
3) Они не взаимодействуют
4) Отталкиваются только тогда, когда находятся очень близко друг от друга

9. Где находится южный магнитный полюс Земли?

1) Там, где расположен ее южный географический полюс
2) Там, где находится северный географический полюс Земли
3) Вблизи северного географического полюса нашей планеты
4) Вблизи ее южного географического полюса

10. Какой из представленных здесь рисунков соответствует кар­тине магнитного поля при взаимодействии разноименных по­люсов магнита?

11. По виду магнитных линий магнитных полей между полюсами магнитов определите их правый полюс.

1) На рис. №1 — южный, на рис. №2 — северный
2) На обоих рисунках — северный
3) На обоих рисунках — южный
4) На рис. №1 — северный, на рис. №2 — южный

12. На какой проводник с током — прямой, в форме спирали, ка­тушки, рамки — действует магнитное поле?

1) На прямой
2) На катушку
3) На рамку
4) На все проводники с током

13. Придет ли в движение проводник, изображенный на рисунке, если замкнуть ключ? Почему?

1) Нет, так как в цепи не возникнет ток
2) Да, поскольку на проводник АВ подействует магнитное поле
3) Нет, потому что последовательно с проводником АВ вклю­чен реостат
4) Да, так как цепь будет замкнута

14. Какой механизм действует благодаря использованию в его устройстве принципа вращения рамки с током в магнитном поле?

1) Электромагнит
2) Электродвигатель
3) Электрический чайник

15. Какая физическая величина характеризует энергетическую эффективность электродвигателя?

1) Его мощность
2) Произведенная им работа
3) КПД двигателя
4) Масса и размеры двигателя

2 вариант

1. Проводник включен в работающую электрическую цепь. Какое поле существует вокруг него?

1) Электрическое
2) Магнитное
3) Электромагнитное
4) Поле в этом случае не возникает

2. Что служит источником электрического поля?

1) Электрический ток
2) Положительный электрический заряд
3) Отрицательный электрический заряд
4) Любой электрический заряд

3. Какова форма магнитных линий магнитного поля прямого проводника с током?

1) Замкнутые кривые вокруг проводника
2) Отходящие от проводника радиальные линии
3) Замкнутые кривые вокруг проводника, расположенные в перпендикулярных ему плоскостях
4) Концентрические окружности, охватывающие проводник

4. На каком рисунке представлена картина магнитного поля ка­тушки с током?

5. На каком рисунке направление магнитных линий магнитного поля катушки с током показано стрелками неправильно?

6. Как можно усилить магнитное поле катушки с током?

1) Увеличить силу тока в ней
2) Сделать ее более длинной
3) Увеличить радиус катушки
4) Намотать провод на каркас менее плотно

7. Электромагнит удерживал притянувшийся к нему железный лом. При размыкании электрической цепи тот отпал от элек­тромагнита. Притянется ли он вновь, если цепь замкнуть, из­менив направление тока?

1) Нет
2) Да
3) Однозначный ответ дать нельзя

8. Какое из названных ниже веществ не притянется к маг­ниту?

1) Чугун
2) Кобальт
3) Стекло
4) Сталь

9. Магнитная буря — это

1) изменение магнитного поля Земли
2) неожиданное усиление магнитного поля планеты
3) резкое кратковременное изменение магнитного поля Земли
4) несуществующее явление

10. На каком рисунке изображена картина магнитного поля при взаимодействии одноименных полюсов магнитов?

11. На рисунках показаны две картины магнитных полей между полюсами магнитов. Определите их левый полюс.

1) На обоих рисунках — северный
2) На обоих рисунках — южный
3) На рис. №1 — южный, на рис. №2 — северный
4) На рис. №1 — северный, на рис. №2 — южный

12. Собрана электрическая цепь, в которой один проводник поме­щен между полюсами дугообразного магнита. При замыкании цепи он отклонился вправо, а экспериментатору надо было, чтобы проводник отклонился влево. Что ему надо для этого изменить?

1) Силу тока в цепи
2) Направление тока или расположение полюсов магнита
3) И направление тока, и расположение полюсов магнита
4) Напряжение на концах этого проводника

13. Будет ли двигаться проводник АВ, если ключ зам­кнуть? Почему?

1) Да, так как цепь будет замкнута
2) Нет, поскольку отсутствует магнитное поле
3) Да, потому что в проводнике АВ возникнет электриче­ский ток
4) Нет, так как включенный в цепь реостат уменьшит силу тока

14. Как — прямолинейно, криволинейно, поворачиваясь вокруг оси — может двигаться в магнитном поле рамка с током?

1) Прямолинейно
2) Криволинейно
3) Поворачиваясь вокруг оси
4) Ответ неоднозначен

15. По какому из названных здесь признаков электродвигатели превосходят тепловые двигатели?

1) Экологичности
2) Мощности
3) Массе
4) Размеру

3 вариант

1. Вокруг каких зарядов существует электрическое поле?

1) Вокруг неподвижных электрических зарядов
2) Вокруг упорядоченно движущихся зарядов
3) Вокруг любых электрических зарядов
4) Вокруг хаотически движущихся зарядов

2. Когда вокруг зарядов можно обнаружить магнитное поле?

1) Когда движутся положительные заряды
2) Когда движутся отрицательные заряды
3) Если заряды распределились по поверхности наэлектризо­ванного тела
4) В случае упорядоченного движения любых зарядов

3. Какова форма магнитных линий магнитного поля катушки с током?

1) Замкнутые кривые вокруг катушки
2) Замкнутые кривые, проходящие внутри и снаружи катуш­ки
3) Замкнутые кривые, охватывающие все ее витки, проходя внутрь через отверстия

4. На каком из рисунков направление магнитных линий магнит­ного поля обозначено правильно?

1) №1
2) №2
3) №3
4) На все рисунках неправильно

5. Выберите правильно показанную на рисунке картину магнит­ного поля прямого проводника с током.

1) №1
2) №2
3) №3
4) Такой здесь нет

6. Три катушки различаются только числом имеющихся у них витков провода: у одной их 150, у другой 75, у третьей 200. Какую из них нужно включить, чтобы получить самое слабое поле?

1) Первую
2) Вторую
3) Третью

7. Что нужно сделать, чтобы прекратить удержание электромаг­нитом железного предмета?

1) Уменьшить напряжение на обмотке электромагнита
2) Увеличить силу тока в ней
3) Слегка встряхнуть электромагнит
4) Разомкнуть электрическую цепь его обмотки

8. Как взаимодействуют разноименные полюсы магнитов?

1) Притягиваются друг к другу
2) Отталкиваются друг от друга
3) Они не взаимодействуют
4) Притягиваются только тогда, когда находятся очень близ­ко друг к другу

9. Где находится северный магнитный полюс Земли?

1) Там же, где расположен ее северный географический полюс
2) Там, где находится южный географический полюс плане­ты
3) Около ее северного географического полюса
4) Недалеко от южного географического полюса Земли

10. Какой рисунок показывает картину магнитного поля, суще­ствующего между одноименными полюсами магнитов?

11. На рисунках изображены картины магнитных полей между полюсами магнитов. Определите их правые полюсы.

1) На рис. №1 — северный, на рис. №2 — южный
2) На рис. №2 — южный, на рис. №2 — северный
3) На обоих рисунках — северный
4) На обоих рисунках — южный

12. Как можно изменить направление движения проводника с то­ком на противоположное в поле дугообразного магнита?

1) Одновременным изменением направления электрического тока в проводнике и расположения полюсов магнита
2) Изменением направления тока или расположения полюсов магнита на обратное
3) Изменением силы тока или напряжения

13. Придет ли в движение проводник АВ в установке, показанной на рисунке, при замыкании ключа? Почему?

1) Да, поскольку по цепи пойдет электрический ток
2) Нет, так как у такого магнита поле во внутреннем пространстве отсутствует
3) Да, потому что в проводнике АВ возникнет электрический ток, на который будет действовать поле магнита

14. Кто изобрел первый электродвигатель, получивший широкое практическое применение?

1) Э.Х. Ленц
2) Георг Ом
3) Шарль Кулон
4) Б.С. Якоби

15. Какие преимущества электродвигателя перед тепловыми дви­гателями обеспечили ему применение в бытовой технике — пылесосах, кофемолках и т.д.?

1) Быстрота включения и разнообразие внешней формы
2) Широкий диапазон мощности и удобство пользования
3) Разнообразие его размеров и окраски

4 вариант

1. Вокруг каких зарядов образуется магнитное поле?

1) Любых электрических зарядов
2) Вокруг всех однонаправленно движущихся зарядов
3) Только вокруг упорядоченно перемещающихся электронов
4) Вокруг неподвижных электрических зарядов

2. О чем свидетельствует опыт Эрстеда?

1) О нагревании проводника электрическим током
2) Об отклонении магнитной стрелки, находящейся около проводника с током, в определенную сторону
3) О существовании вокруг проводника с током магнитного поля.

3. Правильно ли обозначено на рисунке направление линий магнитного поля проводника с током?

1) Да
2) Нет
3) Определить нельзя, так как неизвестно направление тока в проводнике

4. Чем катушка с током похожа на магнитную стрелку?

1) Наличием полюсов
2) Формой
3) Тем, что тоже имеет два полюса и при возможности свобод­но поворачиваться устанавливается в направлении «север — юг»

5. Каким образом можно изменить направление магнитного поля катушки на противоположное?

1) Изменив направление тока и перевернув ее полюсы
2) Изменив направление тока или поменяв местами ее по­люсы
3) Повысив напряжение или силу тока в катушке

6. Какой из названных ниже приборов применяется для регули­рования силы притяжения магнитом железных предметов?

1) Магнитная стрелка
2) Амперметр
3) Вольтметр
4) Реостат

7. Притягивается к магниту

1) резина
2) шерсть
3) сталь
4) шелк

8. Как называют явление существования необычно сильного магнитного поля в какой-либо местности Земли?

1) Магнитное поле Земли
2) Магнитная буря
3) Магнитное взаимодействие
4) Магнитная аномалия

9. Укажите, какая из картин магнитного поля, изображенных на рисунках, соответствует магнитному полю катушки с то­ком.

10. Какой полюс магнита — северный или южный — расположен слева?

1) На обоих рисунках — северный
2) На обоих рисунках — южный
3) На рис. №1 — северный, на рис. №2 — южный
4) На рис. №1 — южный, на рис. №2 — северный

11. Что представляет собой электромагнит?

1) Навитый на каркас провод
2) Катушку с проволочной обмоткой и сердечником из железа :
3) Катушку с проволочной обмоткой и сердечником из намагниченного материала
4) Катушку с любым сердечником

12. Как изменится направление движения проводника с током под действием магнитного поля, если переключить полюсы источника тока и поменять местами полюсы магнитов?

1) Не изменится
2) Изменится на обратное
3) Проводник не придет в движение
4) Среди ответов нет правильного

13. При каком условии магнитное поле действует на проводник?

1) Если он заряжен
2) Если по нему течет ток
3) Если в нем большая сила тока

14. Почему электродвигатели не применяются так широко, как двигатели внутреннего сгорания, в автомобилях?

1) Потому что их КПД ниже
2) Из-за того, что на трассах везде есть бензоколонки, а не станции зарядки аккумуляторов
3) Потому что современные аккумуляторы не обеспечивают электродвигатели энергией длительное время

15. Какой из названных здесь двигателей обладает наибольшим КПД?

1) Реактивный двигатель
2) Газовая турбина
3) Двигатель внутреннего сгорания
4) Электродвигатель

Ответы на тест по физике Электромагнитные явления
1 вариант
1-2
2-1
3-2
4-3
5-4
6-2
7-3
8-1
9-3
10-2
11-4
12-4
13-1
14-2
15-3
2 вариант
1-3
2-4
3-4
4-2
5-1
6-1
7-2
8-3
9-3
10-1
11-2
12-2
13-2
14-3
15-1
3 вариант
1-3
2-4
3-3
4-3
5-3
6-2
7-4
8-1
9-4
10-2
11-1
12-2
13-3
14-4
15-2
4 вариант
1-2
2-3
3-3
4-3
5-2
6-4
7-3
8-4
9-2
10-1
11-2
12-1
13-2
14-3
15-4

Источник

Представление о магнитном поле

Мы все знаем, что такое постоянные магниты. Магниты – это металлические тела, притягивающиеся к другим магнитам и к некоторым металлам. То, что располагается вокруг магнита и взаимодействует с окружающими предметами (притягивает или отталкивает некоторые из них), называется магнитным полем.

Источником любого магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы. А направленное движение заряженных частиц называется электрическим током. То есть, любое магнитное поле вызывается исключительно электрическим током.

За направление электрического тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Если же движутся отрицательные заряды, то направление тока считается обратным движению таких зарядов. Представьте себе, что по кольцевой трубе течет вода. Но мы будем считать, что некий «ток» при этом движется в противоположном направлении. Электрический ток обозначается буквой I.

В металлах ток образуется движением электронов – отрицательно заряженных частиц. На рисунке ниже, электроны движутся по проводнику справа налево. Но считается, что электрический ток направлен слева направо.

Это произошло потому, что когда начали изучение электрические явления, не было известно, какими именно носителями чаще всего переносится ток.

Если мы посмотрим на этот проводник с левой стороны, так, чтобы ток шел «от нас», то магнитное поле этого тока будет направлено вокруг него по часовой стрелке.

Если рядом с этим проводником расположить компас, то его стрелка развернется перпендикулярно проводнику, параллельно «силовым линиям магнитного поля» — параллельно черной кольцевой стрелке на рисунке.

Если мы возьмем шарик, имеющий положительный заряд (имеющий дефицит электронов) и бросим его вперед, то вокруг этого шарика появится точно такое же кольцевое магнитное поле, закручивающееся вокруг него по часовой стрелке.

Ведь здесь тоже имеет место направленное движение заряда. А направленное движение зарядов есть электрический ток. Если есть ток, вокруг него должно быть магнитное поле.

Движущийся заряд (или множество зарядов – в случае электрического тока в проводнике) создает вокруг себя «тоннель» из магнитного поля. Стенки этого «тоннеля» «плотнее» вблизи движущего заряда. Чем дальше от движущегося заряда, тем слабее напряженность («сила») создаваемого им магнитного поля. Тем слабее реагирует на это поле стрелка компаса.

Закономерность распределение напряженности магнитного поля вокруг его источника такая же, как закономерность распределения электрического поля вокруг заряженного тела – она обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника поля.

Если положительно заряженный шарик перемещается по кругу, то кольца магнитных полей, образующихся вокруг него по мере его движения, суммируются, и мы получим магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости, в которой перемещается заряд:

Магнитный «тоннель» вокруг заряда оказывается свернутым в кольцо и напоминает по форме тор (бублик).

Такой же эффект получается, если свернуть в кольцо проводник с током. Проводник с током, свернутый в многовитковую катушку называется электромагнитом. Вокруг катушки складываются магнитные поля движущихся в ней заряженных частиц — электронов.

А если заряженный шарик вращать вокруг его оси, то у него появится магнитное поле, как у Земли, направленное вдоль оси вращения. В данном случае током, вызывающим появление магнитного поля, является круговое движение заряда вокруг оси шарика – круговой электрический ток.

Здесь, по сути, происходит то же самое, что и при движении шарика по кольцевой орбите. Только радиус этой орбиты уменьшен до радиуса самого шарика.

Все сказанное выше справедливо и для шарика заряженного отрицательно, но его магнитное поле будет направлено в противоположную сторону.

Данный эффект был обнаружен в опытах Роуланда и Эйхенвальда. Эти господа регистрировали магнитные поля вблизи вращающихся заряженных дисков: рядом с этими дисками начинала отклоняться стрелка компаса. Направления магнитных полей в зависимости от знака заряда дисков и направления их вращения, показаны на рисунке:

При вращении незаряженного диска, магнитные поля не обнаруживались. Не было магнитных полей и вблизи неподвижных заряженных дисков.

Модель магнитного поля движущегося заряда

Чтобы запомнить направление магнитного поля движущегося положительного заряда, мы представим себя на его месте. Поднимем правую руку вверх, затем укажем ею направо, затем опустим ее вниз, затем укажем влево и вернем руку в исходное положение – вверх. Затем повторим это движение. Наша рука описывает круги по часовой стрелке. Теперь начнем движение вперед, продолжая вращать рукой. Движение нашего тела – аналог движения положительного заряда, а вращение руки по часовой стрелке – аналог магнитного поля заряда.

Теперь представьте себе, что вокруг нас находится тонкая и прочная эластичная паутина, похожая на струны пространства, которые мы рисовали, создавая модель электрического поля.

Когда мы движемся сквозь эту трехмерную «паутину», из-за вращения руки, она, деформируясь, смещается по часовой стрелке, образуя подобие спирали, словно бы наматываясь в катушку вокруг заряда.

Сзади, за нами, «паутина» восстанавливает свою правильную структуру. Примерно так можно представлять себе магнитное поле положительного заряда, движущегося прямо.

А теперь попробуйте двигаться не прямо вперед, а по кругу, например, поворачивая при ходьбе налево, при этом вращая рукой по часовой стрелке. Представьте себе, что вы движетесь через нечто, напоминающее желе. Из-за вращения вашей руки, внутри круга, по которому вы движетесь, «желе» будет смещаться вверх, образуя горб над центром круга. А под центром круга, образуется впадина из-за того, что часть желе сместилось вверх. Так можно представлять себе формирование северного (горб сверху) и южного (впадина снизу) полюсов при движении заряда по кольцу или его вращения.

Если при ходьбе вы будете поворачивать направо, то «горб» (северный полюс) сформируется снизу.

Аналогично можно сформировать представление о магнитном поле движущегося отрицательного заряда. Только вращать рукой нужно в противоположную сторону – против часовой стрелки. Соответственно, магнитное поле будет направлено в противоположную сторону. Просто каждый раз следите за тем, в какой сторону ваша рука выталкивает «желе».

Такая модель наглядно демонстрирует то, почему северный полюс одного магнита притягивается к южному полюсу другого магнита: «горб» одного из магнитов втягивается во «впадину» второго магнита.

И еще эта модель показывает, почему не существуют отдельных северных и южных полюсов магнитов, как бы мы их не разрезали – магнитное поле представляет собой вихревую (замкнутую) «деформацию пространства» вокруг траектории движущегося заряда.

У электрона было обнаружено магнитное поле, такое, какое у него должно быть в том случае, если бы он был шариком, вращающимся вокруг своей оси. Это магнитное поле назвали спином (от английского to spin — вращаться).

Кроме того, у электрона существует еще и орбитальный магнитный момент. Ведь электрон не только «вращается», но движется по орбите вокруг ядра атома. А движение заряженного тела порождает магнитное поле. Так как электрон заряжен отрицательно, магнитное поле, вызванное его движением по орбите, будет выглядеть так:

Если направление магнитного поля, вызванного движением электрона по орбите, совпадает с направлением магнитного поля самого электрона (его спином), эти поля складываются и усиливаются. Если же эти магнитные поля направлены в разные стороны, они вычитаются и ослабляют друг друга.

Кроме того, могут суммироваться или вычитаться друг из друга магнитные поля других электронов атома. Этим объясняется наличие или отсутствие магнетизма (реакции на внешнее магнитное поле или наличие собственного магнитного поля) некоторых веществ.

Эта статья — отрывок из книги об азах химии. Сама книга здесь:
sites.google.com/site/kontrudar13/himia

UPD: Материал предназначен, в первую очередь, для школьников средних классов. Возможно, Хабр не место для подобных вещей, Но где место? Нет его.

Источник