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.