Меню

Решить предыдущую задачу при условии что токи текут в одном направлении

Сборник задач по общему курсу физики → ..

Изменение магнитного потока может достигаться изменением тока в самом контуре (явление самоиндукции). При этом э. д. с. самоиндукции определяется формулой

где L — индуктивность контура.

где I — длина соленоида, 5 — площадь его поперечного сечения, п — число витков на единицу его длины.

Вследствие явления самоиндукции при выключении э. д. с. ток в цепи спадает по закону

/ = /0exp ( — j-t^, ток нарастает по за / = /о j^l —exp

а при включении з. д. с. ток нарастает по закону

где R — сопротивление цепи.

Магнитная энергия контура с током

Изменение магнитного потока может достигаться также изменением тока в соседнем контуре (явление взаимной индукции). При этом индуцируемая э. д. с.

где Li2 — взаимная индуктивность контуров. Взаимная индуктивность двух соленоидов, пронизываемых общим магнитны» потоком,

где п± ил, — числа витков на единицу длины этих соленоидов.

166
Количество электричества, прошедшего через Поперечное сечение проводника при возникновении в нем индукционного тока,

11.1. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, отстоящей на. расстоянии а=2 м от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток 1=5 А.

11.2. Найти напряженность Н магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R = 1 см, по которому течет ток /=1 А.

11.3. На рис. 52 изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние

между проводниками А#=10 см, токи /л= 20 А и /2=30 А. Найти напряженности Н магнитного поля, вызванного токами 1г и /2 в точках Ми Мг и М3. Расстояния МИ =2 см, АМ2=4 см и ВМ3=3 см.

11.4. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении.

11.5. На рис. 53 изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ=ВС=5 см, токи /х=/г=/ и /3=2/. Найти точку

на прямой АС, в которой напряженность магнитного-Иоля, вызванного токами 1и /2 и /3, равна нулю.

11.6. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении.

11.7. Два лрямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости (рис. 54)’. Найти напряженности Hi и Hi магнитного поля в точках Mi и М2, если токи /1= =2 А и /2=З А. Расстояния АМг=АМ^\ см и ВМ

166
11.8. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены .перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 55). Найти напряженности Hi и Нг магнитного поля в точках Mi и М„ если токи 1Х=2 А и /2= 3 А. Расстояния AMi= =ЛЛ42=1 см и. /45=2 см.

h J h
нгЧ—“ —
1 1
I 1
I i M,
I ! k
1
1
С в * —0— j
Рис. 54. Рис. ё5.

11.9. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d= 10 см друг от друга. По проводникам текут токи /!=/2=5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии а= = 10 см от каждого проводника.

11.10. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идет ток 1=8 А. На каком расстоянии а от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая напряженности земного поля #г=16А/м.

11.11. Найти напряженность Н магнитного поля, создаваемого отрезком АВ прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии а=Ъ см от него. По проводнику течет ток /=20 А. Отрезок АВ проводника виден из точки С под углом 60°.

11.12. Решить предыдущую задачу при условии, что ток в проводнике 1=30 А и отрезок проводника виден из точки-С под углом 90°. Точка С расположена на расстоянии а=6 см от проводника.

11.13. Отрезок прямолинейного проводника с током име-. ет длину 1=30 см. При каком предельном расстоянии а от него для точек, лежащих на перпендикуляре к его середине,’ магнитное поле можно рассматривать как поле бесконечно длинного прямолинейного тока? Ошибка при таком Допущении не должна превышать 5%. Указание. Допускаемая ошибка 8=(Я2—Hi)/Hs, где Нг — напряженность
Предыдущая 64 65 66 67 68 69 .. 149 >> Следующая

Источник



Элект­ро­маг­не­тизм

В некоторых задачах этого раздела необходимо найти магнитную проницаемость u материала. Для этого следует воспользоваться графиком зависимости магнитной индукции В от напряженности Н магнитного поля, приведенным в приложении. Если известно значение В (или H), то, найдя по графику соответствующее ему значение Н (или В), можно вычислить u , используя соотношение В = uuH . Кроме того, в этом разделе используются данные таблиц 3 и 5 из приложения. В задачах 11.66, 11.83, 11.123 дан авторский вариант решения.

11.1. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, отстоящей на расстоянии a = 2 м от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток I = 5 А.

11.2. Найти напряженность H магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R = 1 см, по которому течет ток I = 1 А.

11.З. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками AB = 10 см, токи I1=20 А и I2 =30 А. Найти напряженности Н магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и M3. Расстояния М1А = 2 см, АМг= 4 см i ВМ3 = 3 см.

11.5. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ = ВС = 5 см, токи I1 = I2= I и I3 = 2I . Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I1, I2 и I3, равна нулю.

11.6. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении.

11.7. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости (см. рисунок). Найти напряженности H1 и H2 магнитного поля в точках M1 и M2. если токи I1 = 2 А и 12=3A Расстояния АМ1 = AМ2 = 1 см и BM1 = СМ2 = 2 см.

11.8. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти напряженности H1 и H2 магнитного поля в точках М1 и М2, если токи I1 = 2 А и I2 = ЗА. Расстояния AM1 = АМ2 = 1 см и АВ = 2 см.

11.9. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d = 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I1 = I2 = 5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии а = 10см от каждого проводника.

11.10. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идет ток I = 8 А. На каком расстоянии а от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая напряженности земного поля Нг = 16 А/м.

11.11. Найти напряженность H магнитного поля, создаваемого отрезком АВ прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии a = 5 см от него. По проводнику течет ток I =20 А. Отрезок АВ проводника виден из точки С под углом 60°.

11.12. Решить предыдущую задачу при условии, что ток в проводнике I = 30 А и отрезок проводника виден из точки С под углом 90°. Точка расположена на расстоянии а = 6 см от проводника.

11.13. Отрезок прямолинейного проводника с током имеет длину l = 30 см. При каком предельном расстоянии а от него для точек, лежащих на перпендикуляре к его середине, магнитное поле можно рассматривать как поле бесконечно длинного прямолинейного тока? Ошибка при таком допущении не должна

11.14. В точке С, расположенной на расстоянии а = 5 см от бесконечно длинного прямолинейного проводника с током, напряженность магнитного поля H = 400 А/м. При какой предельной длине l проводника это значение напряженности будет верным с точностью до 2%? Найти напряженность H магнитного поля в точке С, если проводник с током имеет длину l = 20 см и точка С расположена на перпендикуляре к середине этого проводника.

Читайте также:  Амперметр переменного тока принцип действия

11.15. Ток I = 20 А идет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии а = 10 см.

11.16. Ток I =20 А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением S = 1 мм 2 , создает в центре кольца напряженность магнитного поля H = 178 А/м. Какая разность потенциалов U приложена к концам проволоки, образующей кольцо?

11.17. Найти напряженность H магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии а = 3см от его плоскости. Радиус контура R = 4 см, ток в контуре I = 2 А.

11.18. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка H = 0,8 Э. Радиус витка R = 11 см. Найти напряженность H магнитного поля на оси витка на расстоянии а = 10 см от его плоскости.

11.19. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 10 см друг от друга. По виткам текут токи I1 = I2 = 2 А. Найти напряженность H магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях.

11.20. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 5 см друг от друга. По виткам текут токи I1 = I2 = 4 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Источник

Найти напряженность Н магнитного поля в точке, отстоящей на расстоянии а = 2 м от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток 1 = 5 А

Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идет ток I = 8 А. На каком расстоянии, а от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая… Читать ещё >

  • Выдержка
  • Литература
  • Похожие работы
  • Помощь в написании

Найти напряженность Н магнитного поля в точке, отстоящей на расстоянии а = 2 м от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток 1 = 5 А ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

  • 11. 1. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, отстоящей на расстоянии, а = 2 м от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток 1 = 5 А
  • 11. 2. Найти напряженность Н магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R = 1 см, по которому течет ток I=1 А

11.3. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками АВ = 10 см, токи I1 = 20 А и I2 = 30 А. Найти напряженности Н магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и М3. Расстояния М1А = 2 см, AМ2 = 4 см и BM3 = 3 см.

11.4. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении.

11.5. На рисунке изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ = ВС = 5 см, токи I1 = I2 = I и I3 = 2*I. Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I1 I2 и I3, равна нулю.

11.6. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении.

11.7. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости (см.рисунок). Найти напряженности H1 и Н2 магнитного поля в точках М1 и М2, если токи I1 = 2 А и I2 = 3 А. Расстояния АМ1 = АМ2 = 1 см и ВМ1 = СМ2 = 2 см.

11.8. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти напряженности H1 и Н2 магнитного поля в точках M1 и М2, если токи I1 = 2 А и I2 = 3 А. Расстояния АМ1 = AМ2 = 1 см и АВ = 2 см.

11.9. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d = 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I1 = I2 = 5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии, а = 10 см от каждого проводника.

11.10. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идет ток I = 8 А. На каком расстоянии, а от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая напряженности земного поля Hг = 16 А/м.

11.10. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идет ток I = 8 А. На каком расстоянии, а от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая напряженности земного поля Hг = 16 А/м.

Вектор магнитного поля Земли имеет горизонтальную Hг и вертикальную Hв составляющие. Для того, чтобы было выполнено условие задачи, необходимо, чтобы магнитное поле тока Н было равно по величине и противоположно по направлению Hг.

откуда, а = I/2*π* Hг (2).

Подставим числовые данные в выражение (2) и получим окончательный результат:

Источник

Задания

3.1. На рис. 3.1 изображено сечение двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояние АС между проводниками равно 10 см, I1=20 А, I2 = 30 А. Найдите магнитную индукцию поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и М3. Расстояния М1А=2 см, АМ2 =4 см и СМ3 =3см. [0,15мТл; 0,20 мТл; 0,17 мТл].

3.2. Решите предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении. [0,25 мТл; 0; 0,23 мТл].

3.3. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости (рис. 3.2). Найдите магнитную индукцию поля в точках М1 и М2, если I1=2 А и I2=3 А. Расстояния АМ1=АМ2= 1 см, DМ1=СМ2=2 см. [10 ˉ5 Тл; 7·10 ˉ5 Тл ] .

3.4.Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимноперпендикулярных плоскостях (рис. 3.3). Найдите магнитную индукцию поля в точках М1 и М2, если I1=2 А и I2=3 А. Расстояния АМ1=АМ2= 1 см и АС=2 см. [4,5·10 ˉ5 Тл; 7,2·10 ˉ5 Тл] .

3.5.На рис. 3.4 изображено сечение трёх прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояния АС=СD=5 см; I1=I2=I; I3=2I. Найдите точку на прямой АD, в которой индукция магнитного поля, вызванного токами I1, I2, I3, равна нулю. [3,3 см от I1 вправо].

3.6.Решите предыдущую задачу при условии, что все токи текут в одном направлении. [1,8 см и 6,96 см от точки А вправо].

3.7. Расстояние между двумя длинными параллельными проводниками 5 см. По проводам текут токи в одном направлении 30 А каждый. Найдите индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от одного и 3 см от другого провода. [2,5 . 10 -4 Тл].

3.8. Расстояние между двумя длинными параллельными проводниками 5 см. По проводам текут токи в противоположных направлениях 10 А каждый. Найдите индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 2 см от одного и 3 см от другого провода. [1,66 . 10 -4 Тл].

3.9. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 10 см, текут токи 20 и 30 А в одном направлении. Определите магнитную индукцию поля в точке, удаленной на одинаковое расстояние 10 см от обоих проводников. [872 мТл].

Читайте также:  Как получить электрический ток в вакууме

3.10. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 25 см, текут токи 20 и 30 А в противоположных направлениях. Определите магнитную индукцию поля в точке, удаленной на расстояние 30 см от первого и 40 см от второго проводника. [9,5 мкТл].

3.11. Определите магнитную индукцию поля на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца. [10,7 мкТл].

3.12. Два круговых витка радиусом 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 0,1 м друг от друга. По виткам текут токи I1= I2=2 А. Найдите магнитную индукцию поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Токи в витках текут в одном направлении. [1,5·10 ˉ5 Тл].

3.13.Решите предыдущую задачу при условии, что токи текут в противоположных направлениях. [0].

3.14.Два круговых витка расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. Радиус каждого витка 2 см, токи, текущие по виткам, I1= I2=5 А. Найдите индукцию магнитного поля в центре этих витков. [2,2 . 10 -4 Тл].

3.15. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определите магнитную индукцию поля в центре квадрата. [5,66 мкТл].

3.16. По проводнику, изогнутому в виде окружности, течет ток. Магнитное поле в центре окружности В = 6,28 мкТл. Не изменяя силу тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определите магнитную индукцию поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата. [7,2 мкТл].

3.17.По контуру в виде равностороннего треугольника идёт ток 40 А. Сторона треугольника 30 см. Определите магнитную индукцию в точке пересечения высот. [1,2 . 10 -4 Тл].

3.18. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами а = 8 см и в = 12 см, течет ток силой I = 50 А. Определите магнитную индукцию поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника. [0,6 мТл].

3.19. По проволочной рамке, имеющей форму правильного шестиугольника, течет ток силой I = 2 А. При этом в центре рамки образуется магнитное поле В = 41,4 мкТл. Найдите длину проволоки, из которой сделана рамка. [0,2 м].

3.20.Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток 100 А. Вычислите индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе угла на расстоянии 10 см от вершины угла. [4,82 . 10 -4 Тл].

3.21. Ток в 2А течет по длинному проводнику, согнутому под углом . Найдите магнитную индукцию поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии 10 см. [6,9 мкТл] .

3.22. Ток 2 А, протекая по катушке длиной 30 см, создает внутри нее магнитную индукцию поля 8,38 мТл. Сколько витков содержит катушка? Диаметр катушки считать малым по сравнению с ее длиной. [1000].

3.23.Соленоид длиной 0,5 м содержит 1000 витков. Определите магнитную индукцию поля внутри соленоида, если сопротивление его обмотки 120 Ом, а напряжение на её концах 60 В. [1,26 мТл].

3.24. Обмотка соленоида содержит два слоя плотно прилегающих друг к другу витков провода диаметром d = 0,2 мм. Определите магнитную индукцию поля на оси соленоида, если по проводу течет ток I = 0,5 А. [6,28 мТл].

3.25. Тонкое кольцо массой 15 г и радиусом 12 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Кольцо равномерно вращается с частотой 8 с -1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определите отношение магнитного момента кругового тока, создаваемого кольцом, к его моменту импульса.

3.26. Ток, протекая по проволочному кольцу из медной проволоки сечением 1,0 мм 2 , создает в центре кольца магнитную индукцию поля 0,224 мТл. Разность потенциалов, приложенная к концам проволоки, образующей кольцо, равна 0,12 В. Какой ток течет по кольцу? [20 А].

3.27. Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. Радиус петли равен 8 см. По проводу течет ток силой 5А. Найдите индукцию магнитного поля в центре петли. [51,8 мкТл].

3.28.Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4 г равна 10 А. Найдите индукцию магнитного поля (модуль и направление), в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера. [20 мТл].

3.29. Два длинных горизонтальных проводника расположены параллельно друг другу на расстоянии 8 мм. Верхний проводник закреплен неподвижно, а нижний висит свободно под ним. Какой ток нужно пропустить по верхнему проводу для того, чтобы нижний мог висеть, не падая? По нижнему течет ток в 1А и масса каждого сантиметра длины проводника равна 2,55 мг. [100А] .

3.30. Два прямолинейных длинных проводника находятся на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам текут токи 20А и 30А. Какую работу на единицу длины проводников надо совершить, чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния 20 см? [83 мкДж].

3.31. Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть до расстояния 3R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа 220 нДж. Определите силу тока в проводниках. [10А].

3.32. Прямой проводник длиной 20 см, по которому течет ток 40А, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую работу совершают силы поля, перемещая проводник на 20 см, если направление движения перпендикулярно линиям магнитной индукции и проводнику. [0,8 Дж].

3.33. В однородном магнитном поле, индукция которого
0,5 Тл, движется равномерно проводник со скоростью 20 см/с перпендикулярно полю. Длина проводника 10 см. По проводнику течет ток 2А. Найдите мощность, затрачиваемую на перемещение проводника. [20 мВт].

3.34. Магнитная индукция однородного поля 0,4 Тл. В этом поле равномерно со скоростью 15 см/с движется проводник длиной 1 м так, что угол между проводником и индукцией поля равен . По проводнику течет ток 1А. Найдите работу перемещения проводника за 10 с движения. [0,3 Дж].

3.35. Проводник длиной 1м расположен перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией 1,3 Тл. Определите ток в проводнике, если при движении его со скоростью 10 см/с в направлении, перпендикулярном полю и проводнику, за 4 с на перемещение проводника совершается работа 10 Дж. [19А].

3.36. В однородном магнитном поле с индукцией 18 мкТл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции, расположена плоская круговая рамка, состоящая из 10 витков площадью 100 см 2 каждый. В обмотке рамки течет ток 3А. Рамку поворачивают на вокруг одного из диаметров. Какая работа при этом совершается? [1,08 мкДж].

3.37. Квадратный контур со стороной 20 см, по которому течет ток 20А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл. Определите работу, совершаемую при повороте контура вокруг оси, лежащей в плоскости контура, на угол . [16 мДж].

3.38. По круговому витку радиусом 15 см течет ток силой 10А. Виток расположен в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл так, что нормаль к плоскости контура составляет угол с вектором магнитной индукции. Определите изменение потенциальной энергии контура при его повороте на угол в направлении увеличения угла. [0,04 Дж].

3.39. Круглая рамка с током площадью 20 см 2 закреплена параллельно магнитному полю с индукцией 0,2 Тл, и на нее действует вращающий момент 0,6 мН·м. Когда рамку освободили, она повернулась на , и ее угловая скорость стала 20 с -1 . Определите силу тока, текущего в рамке. [1,5А].

Читайте также:  Размер токов в электроприборах

3.40. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна силовым линиям поля. Магнитная индукция поля 0,2 Тл. По контуру течет ток 2А. Радиус контура 2 см. Какая работа совершится при повороте контура на ? [50,24 мДж].

3.41. Поток магнитной индукции сквозь площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) 5 мкВб. Длина соленоида 35 см. Определите магнитный момент этого соленоида. [1А·м 2 ].

3.42. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью 1 Мм/с. Магнитная индукция поля равна 0,3 Тл. Радиус окружности 4 см. Найдите заряд частицы, если известно, что ее кинетическая энергия равна 12 кэВ. [3,2·10 -19 Кл].

3.43. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 31,4 мТл. Определите период обращения электрона. [1,1 нс].

3.44. Определите частоту обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле с индукцией 1 Тл. [28 ГГц].

3.45. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, движется по окружности. Определите радиус этой окружности. [3,23 см].

3.46. Серпуховской ускоритель протонов ускоряет эти частицы до энергии 76 ГэВ. Ускоренные протоны движутся по окружности радиуса 236 м и удерживаются на ней магнитным полем, перпендикулярным к плоскости орбиты. Найдите необходимое для этого магнитное поле. [1,07 кТл].

3.47. Протон и альфа-частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона меньше радиуса кривизны траектории альфа-частицы? [1,4].

3.48. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,05 Тл. Определите момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если траектория ее представляла дугу окружности радиусом 0,2 мм. [3,2·10 -28 Н·м·с].

3.49. Найдите отношение q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью 10 8 см/с в однородное магнитное поле напряженностью в 2·10 5 А/м, движется по дуге окружности радиусом 8,3 см. Направление скорости движения частицы перпендикулярно направлению магнитного поля. [48 МКл/кг].

3.50. Альфа-частица со скоростью 2Мм/с влетает в магнитное поле с индукцией 1 Тл под углом . Определите радиус витка винтовой линии, которую будет описывать альфа-частица. [2,1 см].

3.51. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом к направлению поля и начинает двигаться по винтовой линии. Магнитная индукция поля равна 130 мТл. Найдите шаг винтовой линии. [11 см].

3.52. Протон влетел в однородное магнитное поле под углом к направлению линий поля и движется по спирали, радиус которой 2,5 см. Магнитная индукция поля равна 0,05 Тл. Найдите кинетическую энергию протона. [1,6·10 -17 Дж].

3.53. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 3 кВ, влетает в магнитное поле соленоида под углом к его оси. Число ампер-витков соленоида равно 5000. Длина соленоида 26 см. Найдите шаг винтовой траектории электрона в магнитном поле соленоида. [3,94 см].

3.54. Магнитное поле с индукцией 126 мкТл направлено перпендикулярно электрическому полю, напряженность которого 10 В/м. Ион, летящий с некоторой скоростью, влетает в эти скрещенные поля. При какой скорости он будет двигаться прямолинейно? [79 км/с].

3.55. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (Е = 100 В/м) и магнитное ( В = 0,1 Тл) поля. Определите отношение заряда частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории. [4,8 кКл/кг].

3.56. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл равномерно вращается рамка, содержащая 1000 витков. Площадь рамки 150 см 2 . Рамка делает 10 об/с. Определите максимальную ЭДС индукции в рамке. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна направлению поля. [94,2 В].

3.57. Проволочный виток расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В=Во(1+е к t ), где Во = 0,5Тл, к =1 с -1 . Найдите величину ЭДС, индуцируемой в витке в момент времени, равный 2,3 с. Площадь витка 0,04 м 2 . [2 мВ].

3.58. Кольцо из алюминиевого провода помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 20 см, диаметр провода 1 мм. Определите скорость изменения магнитного поля, если сила индукционного тока в кольце 0,5А. Удельное сопротивление алюминия 26 нОм·м. [0,33 Тл/с].

3.59. В магнитном поле, индукция которого 0,25 Тл, вращается стержень длиной 1 м с постоянной угловой скоростью 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня параллельно силовым линиям поля. Найдите ЭДС индукции, возникающую на концах стержня. [2,5 В].

3.60. В магнитном поле с индукцией 0,1 Тл помещена квадратная рамка из медной проволоки. Площадь поперечного сечения проволоки 1 мм 2 , площадь рамки 25 см 2 . Нормаль к плоскости рамки параллельна силовым линиям поля. Какой заряд пройдет по рамке при исчезновении магнитного поля? Удельное сопротивление меди 17 нОм·м. [74 мКл].

3.61. Кольцо из проволоки сопротивлением 1 мОм находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол . Определите заряд, который протечет по кольцу, если его выдернуть из поля. Площадь кольца равна 10 см 2 . [0,4 Кл].

3.62. Медный обруч, имеющий массу 5 кг, расположен в плоскости магнитного меридиана. Какой заряд индуцируется в нем, если его повернуть около вертикальной оси на ? Горизонтальная составляющая земного магнитного поля 20 мкТл. Плотность меди 8900 кг/м 3 , удельное сопротивление меди 17 нОм·м.
[5,26 мКл].

3.63. Катушка, содержащая 10 витков, каждый площадью 4 см 2 , находится в однородном магнитном поле. Ось катушки параллельна линиям индукции поля. Катушка присоединена к баллистическому гальванометру с сопротивлением 1000 Ом, сопротивлением катушки можно пренебречь. Когда катушку выдернули из поля, через гальванометр протекло 2 мкКл. Определите индукцию поля. [0,5 Тл].

3.64. На стержень из немагнитного материала длиной 50 см и сечением 2 см 2 намотан в один слой провод так, что на каждый сантиметр длины стержня приходится 20 витков. Определите энергию магнитного поля соленоида, если сила тока в обмотке 0,5А. [20 мкДж].

3.65. Найдите разность потенциалов на концах оси автомобиля, возникающую при горизонтальном движении его со скоростью 120 км/ч, если длина оси 1,5 м и вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля равна 40А/м. [2,5 мВ].

3.66. На соленоид длиной 20 см и площадью поперечного сечения 30 см 2 надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет 320 витков и по ней течет ток 3А. Какая ЭДС индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток в соленоиде исчезает в течение 0,001 с? [18 мВ].

3.67. Катушка диаметром 10 см, имеющая 500 витков, находится в магнитном поле. Ось катушки параллельна линиям магнитной индукции поля. Чему равно среднее значение ЭДС индукции в катушке, если магнитная индукция поля увеличивается в течение 0,1 с от нуля до 2 Тл? [78,5 В].

3.68. Маховое колесо диаметром 3 м вращается вокруг горизонтальной оси со скоростью 3000 об/мин. Определите ЭДС, индуцируемую между ободом и осью колеса, если плоскость колеса составляет с плоскостью магнитного меридиана угол . Горизонтальная составляющая земного магнитного поля равна 20 мкТл. [3,5 мВ].

3.69. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл, равномерно с частотой 300 мин -1 вращается катушка, содержащая 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь поперечного сечения катушки 100 см 2 . Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определите максимальную ЭДС, индуцируемую в катушке. [31,4В].

Источник