Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Контрольные задачи к разделу 2

Электромагнетизм

Основные понятия и формулы

Связь магнитной индукции В магнитного поля напряженностьюН

,

где m — относительная магнитная проницаемость среды; mo —магнитная постоянная. В вакууме m= 1.

Закон Био—Савара—Лапласа

или ,

где dB—магнитная индукция поля, создаваемого элементом провода длиной dl с током I; r—радиус-вектор, направленный от элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция; a — угол между радиусом-вектором и направлением тока в элементе провода dl.

Магнитная индукция в центре кругового тока

,

где R — радиус кругового витка.

Магнитная индукция на оси кругового тока

,

где h — расстояние от центра витка до точки, в которой определяется магнитная индукция.

Магнитная индукция поля прямого тока

,

где rо — расстояние от оси провода до точки, в которой определяется магнитная индукция.

Магнитная индукция поля соленоида

,

где п— отношение числа витков соленоида к его длине.

Для расчета магнитных полей используется также теорема о циркуляции вектора H(закон полного тока для магнитного поля):

,

где Г– замкнутый контур, охватывающий токи Ii, – циркуляция вектора H вдоль контура Г.

Сила, действующая на провод длиной l с током I в магнитном поле (закон Ампера),

, или ,

где a — угол между направлением тока в проводе и вектором магнитной индукции В. Это выражение справедливо для однородного магнитного поля и прямого отрезка провода. Если поле неоднородно и провод не является прямым, то закон Ампера можно применять к каждому элементу провода в отдельности в виде

.

Магнитный момент плоского контура с током



,

где n — единичный вектор нормали (положительной) к плоскости контура; I — сила тока, протекающего по контуру; S — площадь контура.

Механический (вращательный) момент или момент силы, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле,

, или ,

где a — угол между векторами pm иВ.

Потенциальная энергия (механическая) контура с током в магнитном поле

или .

Отношение магнитного момента рт к механическому моменту (моменту импульса) L заряженной частицы, движущейся по крутой орбите,

,

где q — заряд частицы; т — масса частицы.

Сила Лоренца

или ,

где v— скорость заряженной частицы; a — угол между векторамиv иВ.

Если частица находится одновременно в электрическом и магнитном полях, то под силой Лоренца понимают выражение

.

Магнитный поток:

а) в случае однородного магнитного поля и плоской поверхности

или ,

где S — площадь контура; a — угол между нормалью к плоскости контура и вектором магнитной индукции, Bn – проекция вектора B на нормаль n к поверхности контура,

б) в случае неоднородного поля и произвольной поверхности

(интегрирование ведется по всей поверхности).

Потокосцепление (полный магнитный поток)

.

Эта формула применима к соленоиду и тороиду с равномерно намотанными плотно прилегающими друг к другу витками числом N.

Работа по перемещению замкнутого контура в магнитном поле

.

ЭДС индукции

.

Разность потенциалов на концах провода длиной l, движущегося со скоростью v в магнитном поле,

,

где l — длина провода; a — угол между векторами v и В.

Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур,

или ,

где R — сопротивление контура.

Индуктивность контура

.

ЭДС самоиндукции

.

Индуктивность соленоида

,

где п — отношение числа витков соленоида к его длине; V — объем соленоида.

Мгновенное значение силы тока в цепи, обладающей сопротивлением R и индуктивностью L:

а) (при замыкании цепи),

где E — ЭДС источника тока; t — время, прошедшее после замыкания цепи;

б) (при размыкании цепи), где Iо—сила тока в цепи при t= 0; t—время, прошедшее с момента размыкания цепи.

Энергия магнитного поля

.

Объемная плотность энергии магнитного поля (энергия магнитного поля в единице объема)

, или , или ,

где В — магнитная индукция; Н — напряженность магнитного поля.

Контрольные задачи к разделу 2

400.По двум параллельным бесконечно длинным проводам текут в одинаковых направлениях токи силой I=100 А. Расстояние между проводами d=0,1 м. Определить магнитную индукцию В в точке, отстоящей от одного проводника на расстоянии r1 =5 см и от другого – на расстоянии r2=12 см.

401.Магнитный момент рm тонкого проводящего кольца рm=5 А м2. Определить магнитную индукцию В в центре кольца, если его радиус r=0,1 м.

402.По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи I и 2I (I=100 А). Определить магнитную индукцию В в центре отрезка, перпендикулярного к обоим проводам, если длина его составляет d=10 см. Указать направление вектора В для выбранных направлений тока.

403.По бесконечно длинному прямому проводу, течет ток I=200 А. Определить расстояние до точки, в которой модуль магнитной индукции В будет в 3 раза больше, чем модуль магнитной индукции в центре круглого проводника радиусом 0,5 м, по которому течет вдвое больший ток.

404.Точка А удалена от бесконечного прямого тока на расстояние d=10 см. Определить магнитную индукцию В в точке А, если в ней действует дополнительное внешнее поле, направленное параллельно току в проводнике. Отношение модулей магнитной индукции внешнего поля и поля от проводника равно 2 , ток в проводнике I=25 А.

405.Два круговых витка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Радиусы витков равны 10 см и 20 см, а токи в них соответственно равны 2 А и 5 А. Найти магнитную индукцию в центре витков. Рассмотреть два случая – 1) направления токов совпадают; 2) направления токов противоположны.

406.В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле со значением магнитной индукции В при некоторой разности потенциалов между концами U. Какую надо приложить разность потенциалов, чтобы получить такую же индукцию в центре витка вдвое большего радиуса, изготовленного из такой же проволоки?

407.По двум параллельным тонким прямым бесконечным проводам текут в противоположных направлениях токи, равные 5 А и 10 А. На каком конечном расстоянии от одного из проводов находится точка, в которой магнитная индукция равна нулю, если расстояние между проводами равно 1 м?

408.По двум бесконечно длинным, прямым параллельным проводам текут в противоположных направлениях одинаковые по величине токи I=60 А. Расстояние между проводами d=10 см. Определить магнитную индукцию Вв точке, равноудаленной от проводов на расстояние d1=10 см.

409.В центре кругового витка магнитная индукция равна B при приложении к концам витка разности потенциалов U. Во сколько раз нужно увеличить разность потенциалов, чтобы получить такое же значение магнитной индукции в центре витка вдвое большего радиуса, сделанного из того же материала?

410.По двум параллельным проводам длиной l=30 м каждый текут одинаковые токи I=500 А. Расстояние d между проводами равно 10 см. Определить силу F взаимодействия проводов.

411.По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d=20 см друг от друга, текут одинаковые токи I=400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы, действующей на него, к его длине.

412.Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I=200 А. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном ее длине.

413.Короткая катушка площадью поперечного сечения S=250 см2, содержащая N=500 витков провода, по которому течет ток I=5 А, помещена в однородное магнитное поле напряженностью Н=1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент рm катушки; 2) вращающий момент М, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол j=30° с линиями поля.

414.Из тонкого провода длиной l=20 см изготовили круглый виток и поместили его в магнитное поле (В=10 мТл) так, что плоскость витка составляет угол 45о с направлением вектора магнитной индукции. По проводу пропустили ток I=50 А. Определить момент силы, действующей на виток.

415.Шины генератора длиной l=4 м находятся на расстоянии d=10 см друг от друга. Найти силу взаимного отталкивания шин при коротком замыкании, если ток Iкз короткого замыкания равен 5 кА.

416.Квадратный контур со стороной а=10 см, по которому течет ток I=50 А, свободно установился в однородном магнитном поле (В=10 мТл). Определить изменение DП потенциальной энергии контура при повороте вокруг оси, лежащей в плоскости контура, на угол j=180°.

417.Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи с силой I=1 кА. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном её длине.

418.Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон. Масса т рамки равна 20 г. Рамку поместили в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл), направленное вертикально вверх. Определить угол a, на который отклонилась рамка от вертикали, когда по ней пропустили ток 1=10 А.

419.По круговому витку радиусом R =5 см течет ток I=20 А. Виток расположен в однородном магнитном поле (B=40 мТл) так, что нормаль к плоскости контура составляет угол q=p/6 с вектором В. Определить изменение DП потенциальной энергии контура при его повороте на угол j=p/2 в направлении увеличения угла q.

420.По тонкому кольцу радиусом R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью t=50 нКл/м. Кольцо вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр, с частотой n=10 с-1. Определить магнитный момент рm, обусловленный вращением кольца.

421.Магнитная индукция в центре кругового витка составляет 2,5×10-4 Тл. Магнитный момент витка равен 1 А×м2. Вычислить силу тока и радиус витка.

422.Стержень длиной l=20 см заряжен равномерно распределенным зарядом с линейной плотностью t=0,2 мкКл/м. Стержень вращается с частотой п=10 с-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. Определить магнитный момент рm, обусловленный вращением стержня.

423.Протон движется по окружности радиусом R=0,5 см с линейной скоростью v=106 м/с. Определить магнитный момент рm, создаваемый эквивалентным круговым током.

424.Тонкое кольцо радиусом R=10 см несет равномерно распределенный заряд q=80 нКл. Кольцо вращается с угловой скоростью w=50 рад/с относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр. Найти магнитный момент рm, обусловленный вращением кольца.

425.Заряд q=0,l мкКл равномерно распределен по стержню длиной l=50 см. Стержень вращается с угловой скоростью w=20 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Найти магнитный момент рm, обусловленный вращением стержня.

426.Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра (протона) по окружности радиусом R=53 пм. Определить магнитный момент рm эквивалентного кругового тока.

427.Очень короткая катушка содержит N=1000 витков тонкого провода. Катушка имеет квадратное сечение со стороной а=10 см. Найти магнитный момент катушки при силе тока I=0,1 A.

428.Магнитный момент витка равен 0,2 Дж/Тл. Определить сопротивление витка, если его диаметр d=10 см, а напряжение между концами витка составляет 1 мВ.

429.По тонкому стержню длиной l=40 см равномерно распределен заряд q=60 нКл. Стержень вращается с частотой n=12 с-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через стержень на расстоянии а=l/3 от одного из его концов. Определить магнитный момент рm, обусловленный вращением, стержня.

430.Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R1=3 см и R2=1,73 см. Определить отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов.

431.Однозарядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U=1 кВ и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное поле (B=0,5 Тл). Определить относительную атомную массу А иона, если он описал окружность радиусом R=4,37 см.

432.Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U=800 В и, влетев в однородное магнитное поле B=47 мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h=6 см. Определить радиус R винтовой линии.

433.Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=300 B и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом R=1 см и шагом h=4 см. Определить магнитную индукцию В поля.

434.Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=100 В и, влетев в однородное магнитное поле (B=0,1 Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом h =6,5 см и радиусом R=1 см. Определить отношение заряда частицы к ее массе.

435.Электрон влетел в однородное магнитное поле (В=200 мТл) перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу эквивалентного кругового тока Iэкв, создаваемого движением электрона в магнитном поле.

436.Протон прошел ускоряющую разность потенциалов U=300 В и влетел в однородное магнитное поле (В=20 мТл) под углом a=30° к линиям магнитной индукции. Определить шаг h и радиус R винтовой линии, по которой будет двигаться протон в магнитном поле.

437.Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнитном поле (В=50 мТл) по винтовой линии с шагом h=5 см и радиусом R=1см. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица.

438.Ион с кинетической энергией T=1 кэВ попал в однородное магнитное поле (В=21 мТл) и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент рmэквивалентного кругового тока.

439.Ион влетает в магнитное поле (B=0,01 Тл) и движется по окружности. Определить кинетическую энергию T (в эВ) иона, если магнитный момент рm эквивалентного кругового тока равен 1,6 10-14 А м2.

440.Протон влетел в скрещенные под углом a=120° магнитное =50 мТл) и электрическое (E=20 кВ/м) поля. Определить ускорение а протона в начальный момент времени, если его скорость v (|v|=4 105 м/c) перпендикулярна векторам Е и В.

441.Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=645 В, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное =1,5 мТл) и электрическое (E=200 В/м) поля. Определить отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.

442.Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное (В=5 мТл) и электрическое =30 кВ/м) поля. Определить ускорение а альфа-частицы в начальный момент времени, если ее скорость v(|v|=2 106 м/c) перпендикулярна векторам В и Е, причем силы, действующие со стороны этих полей, противоположно направлены.

443.Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=1,2 кВ, попал в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить напряженность Е электрического поля, если магнитная индукция В поля равна 6 мТл.

444.Однородные магнитное (В=2,5 мТл) и электрическое (Е=10 кВ/м) поля скрещены под прямым углом. Электрон, скорость v которого равна 4 104 м/c, влетает в эти поля так, что силы, действующие на него со стороны магнитного и электрического полей, одинаково направлены. Определить ускорение а электрона в начальный момент времени.

445.Однозарядный ион лития массой m=7 а.е.м. прошел ускоряющую разность потенциалов U=300 B и влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить магнитную индукцию В поля, если траектория иона в скрещенных полях прямолинейна. Напряженность Е электрического поля равна 2 кВ/м.

446.Альфа-частица, имеющая скорость v =20 км/с, влетает под углом a=30° к одинаково направленному магнитному (B=1 мТл) и электрическому (E=1 кВ/м) полям. Определить ускорение а альфа-частицы в начальный момент времени.

447.Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов U и влетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное (В=5 мТл) и электрическое (E=20 кВ/м). Определить разность потенциалов U, если протон в скрещенных полях движется прямолинейно.

448.Магнитное (В=2 мТл) и электрическое =1,6 кВ/м) поля одинаково направлены. Перпендикулярно векторам В и Е влетает электрон со скоростью v=0,8 Мм/с. Определить ускорение а электрона в начальный момент времени.

449.В скрещенные под прямым углом однородные магнитное (H=1 МА/м) и электрическое (Е=50 кВ/м) поля влетел ион. При какой скорости v иона (по модулю и направлению) он будет двигаться в скрещенных полях прямолинейно?

450.Плоский контур площадью S=20 см2 находится в однородном магнитном поле (В=0,03 Тл). Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол j=60° с направлением линий индукции.

451.Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l=50см. Найти магнитный момент рm соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

452.В средней части соленоида, содержащего п=8 витков/см, помещен круговой виток диаметром d=4 см. Плоскость витка расположена под углом j=60° к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток I=1 А.

453.На длинный картонный каркас диаметром d=5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d=0,2 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I=0,5 А.

454.Квадратный контур со стороной а=10 см, в котором течет ток I=6 А, находится в магнитном поле (В=0,8 Тл) под углом a=50° к линиям индукции. Какую работу А нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

455.Плоский контур с током I=5 А свободно установился в однородном магнитном поле =0,4 Тл). Площадь контура S=200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол a=40°. Определить совершенную при этом работу А.

456.Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I=60 А, свободно установился в однородном магнитном поле (B=20 мТл). Диаметр витка d=10 см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол a=p/З?

457.В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа А=0,4 Дж.

458.Плоский контур с током I=50 А расположен в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол a=30°.

459.Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид, если его длина l=50 см и магнитный момент pm=0,4 Вб.

460.В однородном магнитном поле (B=0,1 Тл) равномерно с частотой n=5 с-1 вращается стержень длиной l=50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.

461.В однородном магнитном поле с индукцией B=0,5 Тл вращается с частотой п=10 с-1 стержень длиной l=20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

462.В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд q=50 мкКл. Определить изменение магнитного потока DФ через кольцо; если сопротивление цепи гальванометра R=10 Ом.

463.Тонкий медный провод массой m=5 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В=0,2 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

464.Рамка из провода сопротивлением R=0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S=200 см2. Определить заряд q, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 45°; 2) от 45 до 90°.

465.Проволочный виток диаметром D=5 см и сопротивлением R=0,02 Ом находится в однородном магнитном поле (B=0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол j=40° с линиями индукции. Какой заряд q протечет по витку при выключении магнитного поля?

466.Рамка, содержащая N=200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки S=50 см2. Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля (В=0,05 Тл). Определить максимальную ЭДС Emax, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой п=40 с-1.

467.Прямой проводящий стержень длиной l=40 см находится в однородном магнитном поле (В=0,1 Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R=0,5 Ом. Какая мощность Р потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью v=10 м/с?

468.Проволочный контур площадью S=500 см2 и сопротивлением R=0,l Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,5 Тл). Ось вращения лежит в плоскости контура и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность Pmax, необходимую для вращения контура с угловой скоростью w=50 рад/с.

469.Кольцо из медного провода массой m=10 г помещено в однородное магнитное поле (B=0,5 Тл) так, что плоскость кольца составляет угол j=60° с линиями магнитной индукции. Определить заряд q, который пройдет по кольцу, если снять магнитное поле.

470.Соленоид сечением S=10 см2 содержит N=l03витков. При силе тока I=5 А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность L соленоида.

471.На картонный каркас длиной l=0,8 м и диаметром D=4 см намотан в один слой провод диаметром d=0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида.

472.Катушка, намотанная на магнитный цилиндрический каркас, имеет N=250 витков и индуктивность L1=36 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L2=100 мГн, обмотку катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?

473.Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,5 мГн. Длина l соленоида равна 0,6 м, диаметр D=2 см. Определить отношение п числа витков соленоида к его длине.

474.Соленоид содержит N=800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S=10 см2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В=8 мТл. Определить среднее значение ЭДС <Es> самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время Dt=0,8 мс.

475.По катушке индуктивностью L=8 мкГн течет ток I=6 А. Определить среднее значение ЭДС <Es> самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменится практически до нуля за время Dt =5 мс.

476.В электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R=20 Ом и катушку индуктивностью L=0,06 Гн, течет ток I=20 А. Определить силу тока I в цепи через Dt=0,2 мс после ее размыкания.

477.Цепь состоит из катушки индуктивностью L=0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, через которое сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t=0,07 с. Определить сопротивление катушки.

478.Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L=0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

479.Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=20 Ом. Через время t=0,1 с сила тока I в катушке достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки.

480.Ток в 20 А протекая по проволочному кольцу из медной проволоки сучением S=1 мм2 создает в центре кольца напряженность магнитного поля H=2000 А/м. Какая разность потенциалов приложена к концам медной проволоки, образующей кольцо?

481.По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи I1=10 A и I2=15 А. Расстояние между проводами a=10 см. Определить напряженность Н магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на r1=8 см и от второго на r2=6 см.

482.По двум длинным параллельным проводам в противоположных направлениях текут токи I1=10 A и I2=15 А. Расстояние между проводами a=10 см. Определить напряженность Н магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на r1=15 см и от второго на r2=10 см.

483.По двум скрещенным под углом 45о тонким бесконечным прямолинейным проводникам, расстояние между которыми а=10 см, идут одинаковые токи I=20 А. Определить магнитную индукцию B в центре отрезка, перпендикулярного к обоим проводникам.

484.Обмотка соленоида содержит два слоя плотно прилегающих друг к другу витков провода диаметром d=0,2 мм. Определить магнитную индукцию В на оси соленоида, если по проводу идет ток I=0,5 А.

485.В однородном магнитном поле с индукцией В=0,01 Тл помещен прямой проводник длиной l=20 см (подводящие провода находятся вне поля). Определить силу F, действующую на проводник, если по нему течет ток I=50 А, а угол j между направлением тока и вектором магнитной индукции равен 30°.

486.Рамка с током I=5 А содержит N=20 витков тонкого провода. Определить магнитный момент рm рамки с током, если ее площадь S=10 см2.

487.По витку радиусом R=10 см течет ток I=50 А. Виток помещен в однородное магнитное поле (В=0,2 Тл). Определить момент силы М, действующей на виток, если плоскость витка составляет угол j=60° с линиями индукции.

488.Протон влетел в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и описал дугу радиусом R=10 см.. Определить скорость v протона, если магнитная индукция В=1 Тл.

489.Определить частоту п обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле (B=1 Тл).

490.Электрон в однородном магнитном поле движется по винтовой линии радиусом R=5 см и шагом h=20 см. Определить скорость v электрона, если магнитная индукция В=0,1 мТл.

491.Кольцо радиусом R=10см находится в однородном магнитном поле (В=0,318 Тл). Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол j=30°. Вычислить магнитный поток Ф, пронизывающий кольцо.

492.По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной а=10 см, течет ток I=20 А. Плоскость квадрата перпендикулярна магнитным силовым линиям поля. Определить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. Магнитная индукция В=0,1 Тл. Поле считать однородным.

493.Проводник длиной l=1м движется со скоростью v=5 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Определить магнитную индукцию В, если на концах проводника возникает разность потенциалов U=0,02 В.

494.Рамка площадью S=50 см2, содержащая N=100 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле =40 мТл). Определить максимальную ЭДС индукции Emax, если ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается с частотой п=960 об/мин.

495.Кольцо из проволоки сопротивлением R=1 мОм находится в однородном магнитном поле (В=0,4 Тл). Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол j=90°. Определить заряд q, который протечет по кольцу, если его выдернуть из поля. Площадь кольца S=10 см2

496.Соленоид содержит N=4000 витков провода, по которому течет ток I=20 А. Определить магнитный поток Ф и потокосцепление Y, если индуктивность L=0,4 Гн.

497.На картонный каркас длиной l=50см и площадью сечения S=4 см2 намотан в один слой провод диаметром d=0,2 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу (толщиной изоляции пренебречь). Определить индуктивность L получившегося соленоида.

498.Определить силу тока в цепи через t=0,01 с после ее размыкания. Сопротивление цепи R=20 Oм и индуктивность L=0,l Гн. Сила тока до размыкания цепи Iо=50 А.

499.По обмотке соленоида индуктивностью L=0,2 Гн течет ток I=10 А. Определить энергию W магнитного поля соленоида. Чему равна индуктивность соленоида, у которого энергия поля больше в 4 раза, если по его обмотке течет ток, равный 5 А?

 

 


ПРИЛОЖЕНИЯ

 

1. Основные физические постоянные

Элементарный заряд е 1,60×10-19 Кл
Скорость света в вакууме с 3,00×108 м/с
Постоянная Планка h 6,63×10-34 Дж с
Электрическая постоянная eо 8,85×10-12 Ф/м
Магнитная постоянная mо 4p×10-7 Гн/м
Магнетон Бора mB 0,927 10-23 А м2

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.