1. В однородном горизонтально направленном магнитном поле перпендикулярно его силовым линиям расположен медный проводник диаметром 2 мм, по проводнику течет ток 7 А.
 Скачать 217.5 Kb.
|
|
42. Электрический ток I1 = 2,5 А проходит по прямолинейному желобу со ртутью. На расстоянии, равном длине желоба, против его правого конца находится бесконечно длинный проводник, расположенный перпендикулярно желобу. Определить, на сколько уменьшилась сила давления DF ртути на дно желоба, когда по проводнику пропустили ток I2 = 10 А. Ответ:  43. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 1 Тл, в плоскости перпендикулярной линиям индукции, расположен проводник в виде полукольца длиной L = 20 см, по которому течёт ток I = 1 А. Найти силу, действующую на проводник со стороны магнитного поля. Поле направлено перпендикулярно плоскости проводника. Ответ:  44. По кольцу из медной проволоки идёт ток I = 10 А. Диаметр проволоки d = 0,5 мм. Радиус витка R = 10 см. При каком значении магнитной индукции разорвётся кольцо, если поместить его в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости кольца? Напряжение медной проволоки на разрыв s = 2×108 Н/м2. Ответ:  45. Определить силу, действующую на прямолинейный проводник длиной l= 3 см с током I1 = 6 А, если ближайший из концов этого проводника находится на расстоянии L = 5 см от другого длинного прямолинейного проводника с током I2 = 5 А. Проводники находятся в одной плоскости, и угол между ними a = 300. Ответ:   46. Определить вращающий момент, действующий на рамку диаметром d = 4 см, которая помещена в однородное магнитное поле с индукцией В = 5 мТл. Плоскость рамки составляет с направлением поля угол b = 600. По рамке течёт ток I = 5 А. Ответ:  47. Кольцо, содержащее N = 20 витков, средний диаметр которых d = 0,24 м, помещено в магнитное поле с индукцией В = 25 мТл. Плоскость кольца составляет с направлением поля угол b = 300. Определить вращающий момент М, действующий на кольцо, если ток в его витках I = 5 А. Ответ:  48. Круговой виток радиусом R = 5 мм висит на упругой нити. Коэффициент упругости нити С = 5×10-5 Н×м/град. Плоскость витка совпадает с направлением магнитного поля, индукция которого В = 0,1 Тл. Какой ток I прошёл через виток, если последний повернулся на угол  = 50?Ответ:  49. Подвешенный за один конец намагниченный стержень совершает малые колебания в вертикальном магнитном поле. Масса стержня m = 120 г, его длина l = 20 см. Период колебаний этого маятника, который можно рассматривать как физический маятник, в два раза меньше периода его колебаний в отсутствии поля. Определить индукцию B поля, если магнитный момент стержня рM= 3 А×м2. Ответ:  50. Свободно вращающаяся рамка с током I = 1 А помещается в однородное магнитное поле. Определить индукцию В поля, если период колебаний рамки Т = 1 с. Площадь рамки S = 5 см 2, момент инерции J = 10-5 кг×м2. Ось вращения перпендикулярна вектору магнитной индукции. Ответ:  51. Определить градиент напряженности dH/dx неоднородного магнитного поля, если рамка с площадью S = 10 см2 втягивается в это поле с силой F = 98 мН. Ток в рамке I = 4 А, плоскость рамки составляет с направлением поля угол b = 600. Ответ:  52. В неоднородном магнитном поле перпендикулярно линиям поля помещена рамка диаметром d = 4 см с током I = 5 А. Определить силу F, действующую на рамку со стороны поля, если рамка переместилась между точками с индукцией В1 = 5 мТл и В2 = 10 мТл, находящимися на расстоянии Dx = 6 см. Ответ:  53. Две небольших одинаковых катушки расположены так, что их оси лежат на одной прямой. Расстояние между катушками d = 300 мм значительно превышает их линейные размеры. Число витков каждой катушки N = 200, радиус витков r = 10 мм. С какой силой F взаимодействуют катушки, если по ним протекают одинаковые токи I = 0,2 А? Ответ:  54. На оси кольцевого проводника радиусом R = 25 см, по которому течёт ток I1 = 200 А, расположено другое кольцо радиусом r = 3 см с током I2 = 3.54 А. Определить силу F, действующую на второе кольцо, если плоскости колец параллельны, а расстояние между их центрами d = 1 см. Ответ:  55. Определить силу F, действующую на электрон, летящий параллельно длинному прямолинейному проводнику на расстоянии r = 2 мм от его оси со скоростью v = 2×106 м/с, когда в проводнике течёт ток I = 30 А. Заряд электрона q = –1,6×10–19 Кл. Ответ:  56. По двум параллельным медным проводам сечением S = 1 мм2, находящимися на расстоянии r = 5 см друг от друга, течёт ток. Средняя скорость направленного движения электронов в каждом проводе <v> = 0.5 см/с, концентрация электронов n = 1029 м–3. Определить силу F взаимодействия между проводами, приходящуюся на l = 1 м длины. Заряд электрона q = –1.6×10–19 Кл. Ответ:  57. Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов U = 200 В, движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 15.1 мТл по окружности радиусом R = 10 см. Определить отношение заряда частицы к её массе q/m и скорость v частицы. Ответ:  58. Электрон, влетающий в вакууме в однородное магнитное поле, индукция которого В = 0.004 Тл, движется в нём по окружности радиуса R = 0.2 см. Масса электрона m = 9.1×10–31 кг, заряд е = –1.6×10–19 Кл. Найти разность потенциалов U, которую прошёл электрон перед тем, как влететь в магнитное поле. Ответ:  59. Протон движется в магнитном поле по окружности радиусом R = 40 см и делает полный оборот за Т = 2 мкс. Масса протона m = 1.67–27 кг, его заряд е = 1.6×10–19 Кл. Найти кинетическую энергию W протона и величину индукции В магнитного поля. Ответ:  60. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью v = 106 м/с. Индукция магнитного поля В = 0.3Тл, радиус окружности R = 4 см. Найти заряд qчастицы, если её кинетическая энергия W = 1.92×10–15 Дж. Ответ:  61. Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов U0 = 1 кВ, попадает в вакууме в поле цилиндрического конденсатора, радиусы обкладок которого R1 = 1 см и R2 = 5 см. Направление скорости электрона в начальный момент перпендикулярно плоскости, проходящей через ось конденсатора. При каком напряжении U между обкладками электрон будет лететь внутри конденсатора по окружности? Ответ:  62. Определить скорость и период Т электронов, движущихся в однородном магнитном поле по винтовой линии радиусом R = 3 см и шагом винта h = 1 см. Индукция поля В = 4 мТл. Масса электрона m = 9.1×10–31 кг, заряд е = –1.6×10–19 Кл. Ответ:  63. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом a = 300 к направлению поля и движется по спирали, радиус которой равен R = 1.5 см. Индукция магнитного поля равна В = 0.1 Тл. Найти кинетическую энергию W протона. Масса протона m = 1.67×10–27 кг, его заряд е = 1.6×10–19 Кл. Ответ:  64. Какое число оборотов n может сделать внутри соленоида электрон, влетевший в него со скоростью v = 106 м/с под углом a = 300 к оси? По соленоиду с числом витков N = 103 протекает ток I = 30 А. Удельный заряд электрона e/m = 1.76×1011 Кл/кг. Ответ:  65. Параксиальный электронный пучок, прошедший разность потенциалов U= 900 В, вводится вдоль оси в длинный соленоид с однородным магнитным полем. Соленоид имеет n = 103 витков на метр длины. Каковы должны быть магнитная индукция В и ток I в обмотке соленоида, чтобы электроны, вводимые под небольшими углами к оси, вновь возвращались на ось на расстоянии l = 0.2 м от места введения их в магнитное поле? Уд. заряд электрона e/m = 1.76×1011 Кл/кг. Ответ:  66. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U= 104 В и вошла в скрещенные под прямым углом однородные электрическое (Е = 104 В/м) и магнитное (В = 0.1 Тл) поля. Определить удельный заряд q/m частицы, если она, двигаясь перпендикулярно обоим полям, не испытывает отклонение от прямолинейной траектории. Ответ:  67. Электрон, находящийся в покое, ускоряется однородным электрическим полем. Через t = 30 мкс он влетает в магнитное поле, перпендикулярное электрическому. Чему равна индукция В магнитного поля, если нормальное ускорение электрона an превышает его тангенциальное ускорение at в 104 раз? Удельный заряд электрона e/m = 1.76×1011 Кл/кг. Ответ:  68. Протон влетает со скоростью v = 5×105 м/с в совпадающие по направлению однородные электрическое (Е = 300 В/м) и магнитное (В = 4 мТл) поля. Определить для начального момента движения в поле ускорение а протона, если направление его скорости: 1) совпадает с направлением полей; 2) перпендикулярно этому направлению. Масса протона m = 1.67×10–27 кг, его заряд е = 1.6×10–19 Кл. Ответ:  69. Электрон влетает в пространство, где на него действуют два взаимно перпендикулярных магнитных поля, индукции которых соответственно равны В1 = 1.73 мкТл и В2 = 2.25 мкТл. Начальная скорость электрона v = 5×105 м/с. Векторы индукции В1 и В2 перпендикулярны вектору скорости v. Определить траекторию движения электрона. Масса электрона m = 9.1×10–31 кг, его заряд е = –1.6×10–19 Кл. Ответ: R = 1 м. 70. Вычислить работу А, производимую на l = 1 м длины двух прямолинейных параллельных проводов, по каждому из которых течёт ток I = 25 А, если провода переместились с d1 = 0.08 м до d2 = 0.16 м друг от друга. Ответ:  71. Проводник с током I = 3 А длиной L = 50 м перемещается со скоростью v = 2.5×102 м/с в однородном магнитном поле с индукцией В = 0.2 мТл. Определить мощность Р генератора, расходуемую на перемещение проводника. Скорость проводника, его длина и направление магнитного поля взаимно перпендикулярны. Ответ: P =  ; P = 7.5 Вт.72. Плоский квадратный контур со стороной а = 10 см, по которому течёт ток I = 100 А, свободно установился в магнитном поле с индукцией В = 1 Тл. Определить работу А, совершаемую внешними силами при повороте контура относительно оси, проходящих через середины его противоположных сторон, на угол j = 600. Ответ:  73. Определить наибольшую потенциальную энергию W свободной круглой рамки с током I = 20 А, охватывающей площадь радиусом r = 5 см, если рамка находится в магнитном поле с индукцией В = 20 мкТл. Ответ:  74. Проводник длиной L = 10 см движется перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля с индукцией В = 0.2 Тл так, что направление скорости проводника составляет угол a = 300 с вектором индукции поля. С какой скоростью v движется проводник , если между его концами возникает разность потенциалов U = 1 мВ? Ответ:  75. Самолёт взлетает в северном полушарие с севера на юг со скоростью v = 360 км/ч под углом a = 300 к плоскости горизонта. Индукция магнитного поля Земли В = 50 мкТл и силовые линии земного магнитного поля составляют с плоскостью горизонта угол b = 600. Размах крыльев L = 20 м. Определить разность потенциалов U, возникающую между концами крыльев. Ответ:  76. С какой угловой скоростью w вращается медный стержень длиной l = 0.2 м в однородном магнитном поле с индукцией В = 0.5 Тл, если в нём возникает ЭДС индукции Е = 0.27 В. Ось вращения проходит через один из концов стержня, и плоскость вращения составляет с направлением поля угол a = 600. Ответ:  77. Тонкий металлический стержень длиной l = 50 см вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 10 мТл вокруг перпендикулярной к стержню оси, отстоящей от одного их его концов на расстоянии  = 25 см на продолжении стержня, делая n = 100 об/мин. Найти разность потенциалов U, возникающую между концами стержня, если угол между осью вращения и вектором магнитной индукции равен a = 600.Ответ:  |