На проводник длиной 25 см расположенный под углом 60: На проводник длиной L=25 см, расположенный под углом 60 градусов к направлению вектора магнитной индукции,…

1. Проводник длиной 2 м в форме квадрата расположен в магнитном по­ле с индукцией 2 Тл. Определить момент сил, действующих на провод­ник, если по нему течет то

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ 1. Проводник длиной 2 м в форме квадрата расположен в магнитном по­ле с индукцией 2 Тл. Определить момент сил, действующих на провод­ник, если по нему течет ток 4 А, а силовые линии магнитного поля па­раллельны плоскости квадрата. Ответ: М = 2 Н.м. 2. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 0,5 м друг от друга. На рельсах лежит проводящий стержень массой 1 кг, перпендикулярный рельсам. Рельсы и стержень находятся в магнитном поле, силовые линии которого направлены вертикально и магнитная индукция равна 0,5 Тл. При пропускании по стержню тока 2 А он движется по рельсам с ускорением 0,1 м/с2. Определить коэффициент трения между стержнем и рельсами. Ответ: µ = 0,04. 3. Проводник длиной 20 см и массой 5 г подвешен горизонтально на двух нитях в однородном магнитном поле. (Вектор маг­нитной индукции направлен к нам.) Какой величины ток надо про­пустить по проводнику, чтобы нити разорвались, если каждая из них вы­держивает нагрузку до 0,04 Н? Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. Ответ: I ≥ 0,3 А 4. Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 1000 В, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 10-2 Тл перпендику­лярно силовым линиям. Определить радиус окружности, описываемой электроном. Ответ: R= 0,01 м. 5. Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 106м/с под углом 30° к вектору магнитной индукции. Найти радиус и шаг вин­товой линии, по которой будет двигаться электрон, если индукция маг­нитного поля равна 10-3 Тл. Ответ: R = 2,84 мм; h = 3,1 см. 6. Виток площадью 2 см расположен перпендикулярно к силовым лини­ям однородного магнитного поля. Чему равна индуцируемая в витке э.д.с, если за время 0,05 с магнитная индукция равномерно убывает с 0,5 до 0,1 Тл? Ответ: е = 1,6. 103 В. 7. В однородном магнитном поле с индукцией 6.10-2 Тл находится со­леноид диаметром 8 см, имеющий 80 витков. Соленоид поворачивают на угол 180° за время 0,2 с так, что его ось остается направленной вдоль поля. Определить значение электродвижущей силы, возникающей в со­леноиде. Ответ: ε= 0,24 В. 8. Определить э.д.с. самоиндукции, возникающую в контуре, при уменьшении силы тока с 3 до 1 А за 0,01 с, если при силе тока в 4 А магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром, ра­вен 6.10-3Вб. 9. Энергия магнитного поля катушки, по которой течет постоянный ток, равна 3 Дж. Магнитный поток через катушку равен 0,5 Вб. Найти силу тока. Ответ: I = 12 А. 10.Чему равен максимальный вращающий момент сил, действующих на прямоугольную обмотку электродвигателя, содержащую 100 витков про­вода размером 4 см х 6 см, по которой проходит ток силой 10 А, в маг­нитном поле с индукцией 1,2 Тл? Ответ: 2,88 Н м. 11. Найти момент пары сил, действующий на рамку, по которой течет ток 5 А, если длина рамки 20 см, ширина 10 см, а магнитная индукция по­ля 0,2 Тл. Ответ: 0,02 Нм. 12. На провод обмотки якоря электродвигателя при токе 20 А действует си­ла 1,0 Н. Определите магнитную индукцию в месте расположения прово­да, если длина провода 20 см. Ответ: 0,25 Тл. 13. Определите наибольшее и наименьшее значения силы, действующей на проводник длиной 0,60 м с током 10 А, при различных положениях про­водника в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1,5 Тл. Ответ: 0; 9 Н. 14. По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 4 г течет ток силой 10 А. Найти индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера. Ответ: 20 мТл. 15. На прямой проводник длиной 0,5 м, расположенный перпендикулярно магнитному полю с индукцией 2.10-2 Тл, действует сила 0,15 Н. Найти силу тока, протекающего по проводнику. Ответ: 15 А. 16. Прямолинейный проводник, по которому протекает ток силой 10 А, по­мещен в однородное магнитное поле, индукция которого равна 0,3 Тл. Угол между направлением тока и вектором магнитной индукции равен 30°. С какой силой действует магнитное поле на участок проводника дли­ной 0,4 м? Ответ: 0,6 Н. 17. Проводник длиной 0,2 м и массой 1 кг подвешен горизонтально на двух вертикальных пружинах. В окружающем проводник пространстве создается магнитное поле с индукцией 1 Тл, перпендикулярной проводнику. Определить силу тока, проходящего через проводник, при которой он не бу­дет растягивать пружины. Ответ: 49 А. 18. В проводнике с длиной активной части 8 см сила тока равна 50 А. Он находится в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл. Найти со­вершенную работу, если проводник переместился на 10 см перпендику­лярно силовым линиям. Ответ: 8 мДж. 19. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 2 Тл и на­правлена под углом 30° к вертикали, вертикально вверх движется прямой проводник массой 2 кг, по которому течет ток силой 4 А. Через 3 с после начала движения проводник имеет скорость 10 м/с. Определить длину проводника. Ответ: 6,55 м. 20. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле (его ин­дукция 5.10-3 Тл) со скоростью 10.103 км/с перпендикулярно к линиям индукции. Определите силу, действующую на электрон, и радиус окруж­ности, по которой он движется. Ответ: 8.10-15Н: 10-2 м. 21. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 4 мТл. Найти период обращения электрона. Ответ: 8,9 нс. 22. Электрон начинает двигаться в электрическом поле из состояния покоя, и, пройдя разность потенциалов 220 В, попадает в однородное магнитное поле с индукцией 5.10-3 Тл, где он движется по круговой траектории ра­диусом 1.10-2 м. Определите массу электрона. Ответ: 9,1.10 -31кг 23. Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона R1, больше радиуса кривизны траектории электро­на R2? Ответ: в 42,9 раза. 24. Протон и α-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям. Сравните радиусы окружностей, которые описывают частицы, если у них одинаковы: а) скорости; б) энергии. Ответ: а) Rа/1R =2; б) Rа = Rр . 25. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влета­ет в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,30 Тл и движет­ся по окружности. Найти радиус окружности. Будет ли изменяться энергия протона при движении в этом магнитном поле? Ответ 12 мм; нет. 26. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со ско­ростью 106 м/с. Индукция магнитного поля равна 0,3 Тл, радиус окружно­сти 4 см. Найти заряд частицы, если известно, что ее энергия равна 12 кэВ. Ответ: 3,2.10-19Кл. 27. Протон и α-частица влетают в однородное магнитное поле. Скорость частиц направлена перпендикулярно силовым линиям поля. Во сколько раз период обращения протона в магнитном поле больше периода обращения α-частицы? Ответ: в 2 раза. 28. Однородные поля (электрическое и магнитное) расположены взаимно перпендикулярно. Напряженность электрического поля 1 кВ/м, а индукция магнитного поля 1 мТл. Какими должны быть направление и величина скорости электрона, чтобы траектория его движения оказалась прямоли­нейной? Ответ: 10-6 м/с. 29. Катушка диаметром 10 см, имеющая 500 витков, находится в магнит­ном поле. Чему будет равно среднее значение э.д.с. индукции в этой катушке, если индукция магнитного поля увеличивается в течение 0,1 с с 0 до 2 Вб/м2? Ответ: 78,5 В. 30. Круговой контур радиусом 2 см помещен в однородное магнитное по­ле, индукция которого 0,2 Вб/м2. Плоскость контура перпендикулярна на­правлению магнитного поля, сопротивление контура 1 Ом. Какое количество электричества протечет через катушку при повороте ее на 90°? Ответ: 2,5.10-4 Кл. 31. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника, равномерно изменился на 0,6 Вб так, что э.д.с. индукции оказалась равной 1,2 В. Най­ти время изменения магнитного потока. Найти силу индукционного тока, если сопротивление проводника 0,24 Ом. Ответ: 0,5 с; 5 А. 32. Квадратная рамка помещена в однородное магнитное поле. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60°. Сторона рамки 10 см. Определите индукцию магнитного поля, если известно, что среднее значение э.д.с. индукции, возникшей в рамке при вы­ключении поля в течение 0,01 с, равно 50 мВ. Ответ: 0,1 Тл. 33. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей 1000 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в те­чение промежутка времени 0,1 с в катушке индуцируется э. д.с. 10 В? Ответ: 10-3 Вб. 34. Проволочный виток, имеющий площадь 100 см2, разрезан в некоторой точке, и в разрез включен конденсатор емкостью 10 мкФ. Виток помещен в однородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны плоскости витка. Магнитное поле равномерно изменяется во времени со скоростью 5 Тл/с. Определите заряд конденсатора. Ответ: 5.10-7 Кл. 35. Если сила тока, проходящего в соленоиде, изменяется на 50 А в секун­ду, то на концах обмотки соленоида возникает э.д.с, самоиндукции 0,08 В. Определите индуктивность соленоида. Ответ: 1,6 мГн. 36. Определите скорость изменения тока в катушке с индуктивностью 100 мГн, если в ней возникла э.д.с. самоиндукции 80 В. Ответ: 800 А/с. 37. В катушке сопротивлением 5 Ом течет ток 17 А. Индуктивность ка­тушки 50 мГн. Каким будет напряжение на зажимах катушки, если ток в ней равномерно возрастает со скоростью 1000 А/с? Ответ: 135 В. 38. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м, под углом 60° к линиям индукции магнитного поля, чтобы в проводнике возбуждалась э.д.с. индукции 1 В? Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл. Ответ: 5,8 м/с. 39. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл, движется проводник длиною 10 см. Скорость движения проводника 15 м/с, и на­правлена она перпендикулярно магнитному полю. Чему равна индуциро­ванная в проводнике э.д.с? Ответ: 0,15 В. 40. Ток в катушке уменьшился с 12 до 8 А. При этом энергия магнитного поля катушки уменьшилась на 2,0 Дж. Какова индуктивность катушки и энергия ее магнитного поля в обоих случаях? Ответ: 0,25 Гн; 18 Дж; 8 Дж. 41. Плоская проволочная рамка, состоящая из одного витка, имеющего со­противление 0,001 Ом и площадь 1 см2, пронизывается магнитным одно­родным полем. Направление силовых линий поля перпендикулярно к плоскости рамки. Индукция магнитного поля изменяется с течением вре­мени равномерно на величину 0,01 Тл/м за 1 с. Какое количество тепло­ ты выделяется в рамке за 1 с? Ответ: 2,1.10-9 Дж. 42. Определите индуктивность соленоида, в котором при равномерном из­менении силы тока на 4 А энергия магнитного поля изменяется на 0,1 Дж. Средняя сила тока в катушке 10 А. Ответ: 2,5.10-3 Гн. 43. По цилиндрической катушке, имеющей 120 витков, течет ток 10 А. При этом магнитный поток через один виток равен 0,005 Вб. Определите энергию магнитного поля в катушке. Ответ: 3 Дж.

Контрольная работа №4. Электрики заочники. Электромагнетизм

Имя пользователя: *

Пароль: *

• Регистрация
• Забыли пароль?

Внимание! Размещенный на сайте материал имеет информационно — познавательный характер, может быть полезен студентам и учащимся при самостоятельном выполнении работ и не является конечным информационным продуктом, предоставляемым на проверку.

в начало

Вариант 1.

1. В однородное магнитное поле с индукцией В=0,1 Тл помещена квадратная рамка площадью S=25 см2. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60°. Найти вращающий момент, действующий на рамку, если по ней течет ток I=1 А.

2. Найти магнитную индукцию В поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода, в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящийся на расстоянии R=4 см от его середины. Длина отрезка провода l =20 см, а сила тока в проводе I=10 А.

3. Круговой виток радиуса R=15 см расположен относительно бесконечно длинного провода так, что его плоскость параллельна проводу. Перпендикуляр, восстановленный на провод из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Сила тока в проводе I1=1 А, сила тока в витке I2=5 А.

4. Протон, ускоренный разностью потенциалов U=500 В, влетая в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В=2 10-3 Тл, движется по окружности. Найти радиус этой окружности.

5. Соленоид длиной l =0,5 м содержит N=1000 витков.

Найти магнитную индукцию В поля внутри соленоида, если сопротивление его обмотки R=120 Ом, а напряжение на ее концах U=60 В.

6. В однородное магнитное поле напряженностью Н=105 А/м помещена квадратная рамка со стороной а=10 см. плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол α=60°. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.

7. В магнитное поле, изменяющееся по закону В=Вocosωt (Вo=0,1 Тл; ω=4 с-1), помещена квадратная рамка со стороной а=50 см, причем нормаль к рамке образует с направлением поля угол α=45°. Найти ЭДС индукции, возникающую в рамке в момент времени t=5 с.

8. Найти индуктивность соленоида длиной l и сопротивлением R, если обмоткой соленоида является проволока массой m (принять плотность проволоки и ее удельное сопротивление соответственно за ρ и ρ`).

 

Вариант 2

1. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами 8 и 12 см, течет ток силой 5 А. Определить индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника.

2. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 2 Тл и направление горизонтально, вертикально вверх движется прямой проводник массой 2 кг, по которому течет ток силой 4 А. Через 3 с после начала движения проводник имеет скорость 10 м/с. Определить длину проводника.

3. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл расположим прямолинейный участок проводника с силой тока 5 А под углом 300 к вектору магнитной индукции. Определить силу, с которой поле действует на каждый сантиметр участка проводника.

4. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи силой 10 А, 14 А, 20 А, текущие в одном направлении, и силой 44 А, текущий в противоположном направлении.

5. Заряженная частица с энергией 103 эВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 мм. Определить силу, действующую на частицу со стороны поля.

6. Виток площадью 25 см2 установился в однородном магнитном поле напряженностью 3000 А/м. По витку течет ток силой 10 А.

Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на 900 около оси, совпадающей с одним из диаметров?

7. Квадратная рамка со стороной 80 см вращается в однородном магнитном поле с частотой 8 об/с. Ось вращения рамки перпендикулярна линиям индукции поля. Магнитное поле изменяется по закону В=0,01sin10 t Тл. Определить максимальное значение ЭДС.

8. Найти энергию и плотность энергии магнитного поля катушки длиной 50 см, имеющей 1000 витков диаметром 20 см, если по ней протекает ток силой 0,01 А.

 

Вариант 3

1. На проволочный виток радиусом 10 см, помещенный между полюсами магнита, действует механический момент 62 10-7 Нм. Сила тока в витке 2 А. Найти магнитную индукцию поля между полюсами магнита. Действием магнитного поля Земли пренебречь.

2. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи силой 10 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводами равно 5 см. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на 2 см от одного и на 3 см от другого провода.

3. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Вычислить период вращения электрона.

4. Виток диаметром 8 см находится в однородном магнитном поле с напряженностью 6000 А/м. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции поля. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть виток около его диаметра на угол 45° при силе тока в витке 4 А?

5. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи силой 10 А и 15 А, текущие в одном направлении, и силой 20 А, текущий в противоположном направлении.

6. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному проводнику на расстоянии 4 мм от него. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток силой 5 А?

7. Индуктивность соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, 0,5 мГн. Длина соленоида 0,6 м, диаметр 2 см. Определить отношение числа витков соленоида к его длине.

8. Соленоид имеет длину 0,6 м и сечение 10 см

². При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток 0,1 мВб. Чему равна энергия магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, магнитное поле во всем объеме однородно.

 

Вариант 4

1. По длинному прямому проводнику течет ток силой 60 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от проводника на 5 см.

2. Напряженность магнитного поля в центре витка радиусом 8 см равна 20 А/м. Определить напряженность и индукцию поля на оси витка в точке, расположенной на расстоянии 6 см от его центра. Какова напряженность в центре витка, если ему придать форму квадрата, не изменяя силу тока в нем?

3. Виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 8 103 А/м. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции поля. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток около его диаметра на угол 600 при силе тока в витке 5 А?

4. Соленоид индуктивностью 4 мГн содержит 600 витков.

Чему равен магнитный поток, если сила тока, протекающего по обмотке, 12 А?

5. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженностью 1500 А/м со скоростью 720 км/с. Направление скорости составляет угол 30° с направлением поля. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле.

6. Виток из проволоки площадью 1 м² расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В=5(1+е

^-t). Определить ЭДС индукции в витке как функцию времени.

7. Найти, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром d=0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром D=1,5 см, чтобы получить однослойную катушку индуктивностью L=10

^-4 Гн.

8. В катушке длиной 50 см и диаметром 2 см, имеющей 10

³ витков, протекает ток силой 2 мА. Определить энергию и плотность энергии магнитного поля. Сердечник немагнитный.

 

Вариант 5

1. Виток диаметром 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток 10 А. Какой вращающий момент нужно приложить к витку, чтобы держать его в начальном положении?

2. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводнику текут токи силой 100 А и 50 А. Расстояние между проводниками 20 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.

3. Проволочный виток радиусом 20 см расположен в плоскости магнитного меридиана. Горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли равна 5,92 А/м. В центре витка установлен компас. Какой силы ток течет по витку, если магнитная стрелка компаса отклонена на угол 9° от плоскости магнитного меридиана?

4. В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, движется равномерно проводник длиной 10 см. По проводнику течет ток силой 2 А. Скорость движения проводника 20 см/с и направление перпендикулярно к магнитному полю.

Найти работу при перемещении проводника за время 10 с.

5. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле напряженностью 2,4*10

⁵ А/м и начал двигаться по окружности. Определить радиус окружности.

6. В средней части соленоида, содержащего 8 витков на каждый сантиметр, помещен круговой виток диаметром 4 см. Плоскость витка расположена под углом 60° к оси соленоида. Определить магнитный поток, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток силой 1 А.

7. Индуктивность соленоида с немагнитным сердечником равна 0,16 мГн. Длина соленоида 1 м, сечение 1 см

². Сколько витков на каждый сантиметр длины содержит обмотка соленоида?

8. Скорость самолета с реактивным двигателем 950 км/ч. Найти ЭДС индукции, возникающую на концах крыльев такого самолета, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля 39,8 А/м, размах крыльев такого самолета 12,5 м.

 

Вариант 6

1. По двум параллельным проводам текут в противоположных направлениях токи силой I1=I2=10 A. Расстояние между проводами 30 см. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной от первого и второго проводов соответственно на расстояния 15 см и 20 см.

2. Между полосами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. По проводу длиной 70 см, помещенному перпендикулярно к направлению магнитного поля, течет ток силой 70 А. Найти силу, действующую на проводник.

3. Прямой провод длиной 40 см, по которому течет ток силой 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую работу совершат силы, действующие на провод со стороны поля, при перемещении его на расстояние 40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу?

4. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 4 мТл по окружности радиусом 0,8 см. Какова кинетическая энергия электрона?

5. На прямой проводник длиной 2 м с силой тока 50 А, расположенный в однородном магнитном поле под углом в 300 к направлению линий магнитного поля, действует сила 5 Н.

Найти индукцию магнитного поля и его напряженность.

6. Соленоид содержит 500 витков. При силе тока 2 А магнитный поток в соленоиде равен 4 10

^-3 Вб. Определить индуктивность соленоида.

7. По катушке индуктивностью 8 мкГн течет ток силой 6 А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменится за 5 мс до нуля.

8. Обмотка соленоида содержит 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет

0,1 Дж/м³.

 

Вариант 7

1. В однородном магнитном поле с напряженностью 8 103 А/м внесен медный проводник. Плотность тока в проводнике 3 А/мм2. С каким ускорением будет двигаться проводник, если направление тока перпендикулярно направлению магнитного поля?

2. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток силой 10 А. Сторона треугольна 30 см. Определить магнитную индукцию в точку пересечения высот. Для сравнения определить индукцию магнитного поля в центре кругового провода, вписанного в этот треугольник.

3. Плоский контур с силой тока 10 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Площадь контура 100 см

². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 60°. Определить совершенную при этом работу.

4. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3*10

³ В, электрон влетает в однородное магнитное поле нормально линиям индукции. Индукция магнитного поля 0,01 Тл, радиус траектории 2 см. Определить удельный заряд электрона.

5. Проволочная рамка площадью 50 см

² расположена перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В=(I+е²), где В выражается теслах. Определить ЭДС, индуцируемую в контуре в момент t=0,5 с.

6. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи силой 2 А, 4 А, 6 А, текущие в одном направлении.

7. По соленоиду течет ток силой 1,5 А. Магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида, равен 2 10-6 Вб.

Определить индуктивность соленоида, если он имеет 800 витков.

8. Обмотка соленоида содержит 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет 0,1 Дж/м

³? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.

Вариант 8

1. Обмотка соленоида содержит два слоя прилегающих друг к другу витков провода диаметром 0,2 мм. Определить напряженность магнитного поля на оси соленоида, если по проводу идет ток силой 0,5 А.

2. Рамка площадью 6 см2, содержащая 400 витков проволоки, находится в магнитном поле с напряженностью 1,6*10

⁵ А/м. По рамке течет ток силой 10^-7 А. Определить магнитный момент рамки и вращающий момент, с направлением магнитного поля угол 600.

3. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка радиусом 8 см равна 30 А/м. Определить напряженность поля на оси витка в точке, расположенной на расстоянии 6 см от центра витка.

4. Заряженная частица с кинетической энергией 2 кэВ движется в однородном поле по окружности радиусом4 мм. Определить силу Лоренца, действующую на частицу со стороны поля.

5. Катушка радиусом 5 см, имеющая 100 витков, находится в магнитном поле. Определить среднее значении ЭДС индукции в этой катушке, если индукция магнитного поля увеличится в течение 0,5 с от 0 до 1,5 Тл.

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

7. Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течет ток силой 6 А, находится в магнитном поле с индуктивностью 8 Тл. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре повернуть его на 400 ?

8. По соленоиду радиусом 20 см, содержащему 500 витков, течет ток силой 1 А. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в центре кольца.

 

Вариант 9

1. По двум параллельным бесконечно длинным проводам, расположенным на расстоянии 8 см друг от друга, текут в одном направлении токи I1=I2=40 А. Определить магнитную индукции поля в точке, отстоящей от одного проводника на расстоянии 6 см и от другого на расстоянии 10 см.

2. Проволочный виток радиусом 20 см расположен в плоскости магнитного меридиана. Горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли равна 5,92 А/м. В центре витка установлен компас. Какой силы ток течет по витку, если магнитная стрелка компаса отклонена на угол 90 от плоскости магнитного меридиана?

3. Магнитная стрелка помещена в центре кругового проводника, плоскость которого расположена вертикально и составляет угол 200 с плоскостью магнитного меридиана. Радиус окружности 10 см. Определить угол, на который повернется магнитная стрелка, если по проводнику пойдет ток силой 3 А.

4. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле напряженностью 2,4 105 А/м и начал двигаться по окружности.

Определить радиус окружности.

5. Магнитный поток сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида 50 см. Найти магнитный момент соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

6. Электродвижущая сила самоиндукции, возникающая в цепи с индуктивностью 0,4 Гн, изменяется с течением времени по закону Еi=(20+8t) В. Найти, по какому закону изменяется сила тока в цепи.

7. Соленоид сечением 10 см

² содержит 10³ витков. При силе тока 5 А магнитная индукция поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность соленоида.

8. Соленоид длиной 50 см и площадью сечения 2 см

² имеет индуктивность 0,2 мкГн. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида будет равна 1 мДж/м³ ?

 

Вариант 10

1. По двум длинным параллельным проводникам, расстояние между которыми 6 см, текут токи силой 12 А. Определить индукцию и напряженность  магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстоянии 6 см, если токи текут в одном направлении.

2. Плоский контур с током силой 5 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Площадь контура 200 см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 400. Определить совершенную при этом работу.

3. В магнитном поле с индукцией 1,2 Тл по круговой орбите радиусом 50 см движется -частица. Определить скорость и разность потенциалов, которую должна пройти а-частица, чтобы приобрести такую скорость. Заряд -частицы 3,2*10

^-19 Кл, масса е 6,64*10^-27 кг.

4. Прямой провод длиной 40 см, по которому течет ток силой 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую совершат силы, действующие на проводник со стороны поля, при перемещении его на расстояние 40 см, если направления перемещения перпендикулярно линии индукции и проводу.

5. На длинный картонный каркас диаметром 5 см уложена однослойная обмотка из проволоки диаметром 0,2 мм. Определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока 0,5 А.

6. Рамка, содержащая 200 витков, может вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки 5 см². Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля, величина которого равна 0,05 Тл. Определить максимальную ЭДС, которая индуцируется в рамке при ее

вращении с частотой 40 с^-1.

7. Катушку индуктивностью 0,6 Гн подключают к источнику тока. Найти сопротивление катушки если, за время равное 3 с сила тока через катушку достигает 80% предельного значения.

8. Индуктивность катушки 0,1 мГн. При какой силе тока энергия магнитного поля равна 10

^-4 Дж?

Автор страницы: admin

-3 Тл и пропуская ток 5 А, рассчитать силу, действующую на проводник.

CHETANA ПУБЛИКАЦИЯ-Магнитные поля из-за электрического тока-упражнение

20 видео

РЕКЛАМА

Ab Padhai каро бина объявления ке

Khareedo DN Про и дехо сари видео бина kisi ad ki rukaavat ke!

Ответить

Пошаговое решение, разработанное экспертами, чтобы помочь вам в решении вопросов и получении отличных оценок на экзаменах.

---

Похожие видео

Когда сила, испытываемая проводником с током, помещенным в магнитное поле, наибольшая?

11760605

По проводнику, имеющему форму прямого угла ABC с AB=3 см и BC=4 см, течет ток силой 10 А. Перпендикулярно стороне проводника имеется однородное магнитное поле силой 5 Тл. Сила, действующая на проводник, будет равна

11965243

Укажите, какая сила между проводником с током и магнитным полем, при котором сила, испытываемая полем, помещенным в этот проводник с током, наибольшая?

74557996

Направление силы, действующей на проводник с током в однородном магнитном поле a, заданное формулой максимальное и минимальное воздействие на проводник. Какова сила, действующая на проводник, когда он расположен под углом 45° к направлению поля?

203478794

Когда сила, с которой сталкивается проводник с током, помещенный в магнитное поле, наибольшая?

385069378

Текст Решение

Когда сила, с которой сталкивается проводник с током, помещенный в магнитное поле, наибольшая?

385070827

Text Solution

Когда сила, с которой сталкивается проводник с током, помещенный в магнитное поле, наибольшая?

544461772

Текст Решение

Укажите угол между проводником с током и магнитным полем, при котором сила, действующая на этот проводник с током, помещенный в магнитное поле, наибольшая.

599063848

Укажите угол между проводником с током и магнитным полем, при котором сила, воздействующая на поле, помещенное в этот проводник с током, наибольшая ?

642525094

По проводнику, имеющему форму прямого угла ABC с AB=3см и BC=4см, течет ток силой 10А. Перпендикулярно стороне проводника имеется однородное магнитное поле силой 5Тл. Сила, действующая на проводник, будет равна

642968942

Проводник длиной 25 см расположен: — параллельно. Если через него проходит заряд в 1 Кл за 5 с, определите силу, действующую на проводник. 9@ к однородному магнитному полю 2Тл. Если через него проходит заряд в 1 Кл за 5 с, определите силу, действующую на проводник.

643061543

По проводнику, имеющему форму прямого угла ABC с AB=3 см и BC = 4 см, течет ток силой 10 А. Перпендикулярно стороне проводника имеется однородное магнитное поле напряженностью 5 Тл. Сила на проводник будет равна

644113643

Общая физика II

Вопросы 1, 2, 3, 4, 9, 18, 19

Проблемы 30. 8A, 22, 23, 25, 32, 40, 60, 64

---

Q1 Магнитное поле, создаваемое токовой петлей униформа?

Совсем нет; меняется в зависимости от положения — меняется в направлении и величина — как показано на этом эскизе:

Q2 Ток в проводнике создает магнитное поле можно рассчитать по закону Био-Савара. Поскольку ток определяется как скорость потока заряда, какой вывод можно сделать о магнитное поле, создаваемое неподвижным зарядом? Как насчет подвижные заряды?

Магнитное поле, создаваемое неподвижным зарядом , равно ноль. Движущийся заряд равен току, поэтому он будет производят магнитное поле.

Q3 По двум параллельным проводам текут противоположные токи направления. Опишите природу результирующего магнитного поля. создается двумя проводами в точках

(а) между проводами и

или

Между проводами магнитные поля от двух провода указывают в том же направлении , что и , поэтому результирующий или общий магнитное поле будет в раз больше.

(b) вне проводов в плоскости, содержащей их.

или

Снаружи провода, два магнитных поля от двух токов в противоположны направлениям , поэтому они будут иметь тенденцию компенсировать друг друга и результирующее или общее магнитное поле будет малым .

Q4 Объясните, почему два параллельных провода, по которым течет ток противоположных направлений отталкиваются друг от друга.

Вы можете посмотреть диаграммы для Вопрос 3 . В в частности, рассмотрим эту диаграмму,

или

Магнитное поле левостороннего тока вызывает силу на правостороннем ток, который является отталкиванием, поэтому мы знаем — из третьего закона Ньютона — что два тока отталкивают друг друга.

Q9 Опишите сходство между законом Ампера в магнетизм и закон Гаусса в электростатике.

Оба связывают интеграл вокруг замкнутой поверхности или линии с то, что проходит через поверхность или линию интеграла. Закон Гаусса гласит, что электрический поток через замкнутую поверхность равен пропорциональна заряду внутри этой поверхности. Закон Ампера гласит линейный интеграл от B -d s вокруг закрытого пути есть пропорциональна току, проходящему по этому пути.

Q18 Будет ли гвоздь притягиваться к любому полюсу магнита? Объясните, что происходит внутри гвоздя, если его поместить рядом с магнит.

Да, гвоздь будет притягиваться к любому полюсу магнит. Магнит вызывает границы между магнитными доменами слегка двигаться, придавая чистое магнитное поле гвоздю. гвоздь находится рядом с другим магнитным полюсом, тогда другой магнитный границы домена перемещаются.

Q19 Северный полюс магнита притягивается к географическому Северному полюсу Земли. Тем не менее, как полюса reple. Что здесь происходит?

Магнитный полюс вблизи географического Северного полюса Земли — это то, что иначе его можно было бы назвать магнитным полюсом , ищущим юг.

---

30,8А, Проводник состоит из круглой петли радиусом R и два прямых длинных участка, как на рисунке P30.8. Провод лежит в плоскости бумаги и по нему течет ток I. Определить величина и направление магнитного поля в центре петля.

Мы знаем, как обращаться с магнитным полем благодаря прямому . проволока;

На расстоянии R от провода магнитное поле равно

И мы знаем, как обращаться с магнитным полем в центре круговая петля;

В центре провода магнитное поле

Таким образом, наше полное магнитное поле в центре круговой петли а расстояние R от длинного прямого провода равно сумма г. эти,

30.22, Плотно намотанный длинный соленоид общей длины 30,0 см (0,30 м) имеет магнитное поле 4,00 x 10 — 4 Тл на центр, создаваемый током 1,00 А через его обмотки. Как сколько витков провода на соленоиде?

Магнитное поле внутри соленоида определяется выражением

или

н = Б/ я

n = (4 х 10 ^{— 4} ) / [(4 х 10 ^{— 7} )(1)]

n = 318 об/м

н = Н/Л

Н = н л

Н = (318 об/м)(0,30 м)

Н = 95 витков

30.23, Сверхпроводящий соленоид должен генерировать магнитное поле 10,0 Тл.

(a) Если обмотка соленоида имеет 2000 витков/м, какова требуемый ток?

или

Я = Б/ н

I = (10)/[(4 х 10 ^{— 7} )(2000)]

I = 3979 А

Это огромный поток; но тогда это огромное магнитное поле!

30,25, Некоторые сверхпроводящие сплавы при очень низких Температуры могут нести очень большие токи. Например Nb ₃ Провод Sn при 10 К может нести 1000 А и поддерживать сверхпроводимость. Определить максимальное значение B, достижимое в соленоид длиной 25 см (0,25 м), если 1000 витков номер ₃ Sn проволока намотана на наружную поверхность.

Б = (4 х 10 ^{— 7} )(1000/0,25)(1000)

Б = 5 Т

30.32, На рис. P30.32 оба тока находятся в отрицательное направление х.

(a) Нарисуйте картину магнитного поля в плоскости yz.

Помните, это грубый набросок !

30.40, Рассмотрим полусферическую замкнутую поверхность на рис. P30.40. Если полушарие находится в однородном магнитном поле, которое составляет и угол тета с вертикалью, рассчитайте магнитный поток через

(а) плоская поверхность S ₁ и

= А В cos

А = Р ²

«=» R ² B cos

(б) полусферическая поверхность S ₂ .

Согласно закону Гаусса для магнитного потока , общий магнитный поток равен нулю . Поскольку мы знаем поток вхождение в поверхность ( «=» R ² B cos ) это (или отрицательное ) этого также является потоком, приходящим из поверхность — поток через S ₂ ,

«=» R ² B cos

30,60, Удар молнии может нести ток 10 000 А на короткий период времени. Что такое результирующее магнитное поле 100 м от бутла?

Б = [(4 х 10 ^{— 7} )(10 000)]/[(2 ) (100)]

B = 2 x 10 ^{— 5} T

30,64 По двум параллельным проводникам течет ток в противоположных направлениях. направлениях, как показано на рисунке P30.64. Один проводник несет ток 10А. Точка А находится посередине между проводами и точка C находится на расстоянии d/2 справа от тока 10 А.