Контрольная работа № 4.

Вариант	Номера задач
0	4	7	11	18	25	28	31	38	41
1	3	8	12	17	24	29	35	39	46
2	1	6	15	19	21	26	32	40	44
3	2	10	13	16	23	27	34	36	47
4	5	9	14	20	22	30	33	37	42
5	2	6	12	18	21	28	35	39	48
6	4	10	14	20	25	30	33	40	45
7	5	7	11	16	24	26	34	38	50
8	1	9	15	17	22	29	32	36	43
9	3	8	13	19	23	27	31	37	49

1. Проволочный виток радиусом 25 см расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре установлена магнитная стрелка, способная вращаться вокруг неподвижной вертикальной оси. На какой угол отклонится стрелка, если по витку пропустить ток силой 15 А? Горизонтальная составляющая индукции земного магнитного поля 20 мкТл.

2. По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми равно 10 см, текут токи по 600 А в одинаковом направлении. Найти напряженность и индукцию суммарного поля в точке, удаленной от одного провода на 8 см и от другого на 6 см.

3. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположных направлениях токи 20 А и 60 А. Расстояние между проводами 8 см. На каком расстоянии от первого и от второго провода находится точка, в которой индукция результирующего поля токов равна нулю?

4. По проводу, согнутому в виде квадрата с длиной стороны 20 см, течет ток 100 А. Определить индукцию в центре квадрата. Для сравнения вычислить индукцию поля в центре кругового провода, совпадающего с окружностью, описанной около данного квадрата, а также с окружностью, вписанной в этот квадрат.

5. Электрон движется прямолинейно со скоростью 1000 км/с. Определить максимальную величину индукции магнитного поля на расстоянии 1 мм от электрона.

6. По круговому витку радиуса 8 см течет ток 5 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, расположенной на оси витка на расстоянии 6 см от плоскости витка.

7. По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 5 см, текут одинаковые токи 10 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние 5 см, если токи текут: 1) в одинаковом; 2) в противоположных направлениях.

8. Два бесконечно длинных проводника скрещены под прямым углом. По проводникам 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.

9. Ток силой 50 А течет по проводнику, согнутому под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстояние 20 см.

10. По проводнику, изогнутому в виде окружности, течет ток. Напряженность магнитного поля в центре окружности 50 А/м. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряженность магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата.

11. По двум параллельным проводам длиной 3 м каждый текут одинаковые токи силой 500 А. Расстояние между проводниками 10 см. Определить силу взаимодействия проводников.

12. По трем параллельном прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 20 см друг от друга, текут токи одинаковой силы 400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на единицу длины каждого провода.

13. 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 силой 200 А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном ее длине.

14. Прямой провод длиной 50 см, по которому течет ток силой 150 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0.8 Тл. Какую работу совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на расстояние 60 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу?

15. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка равна 800 А/м. Магнитный момент витка 9 Ам². Вычислить силу тока в витке и радиус витка.

16. Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра по круговой орбите. Найти отношение магнитного момента эквивалентного кругового тока к моменту импульса орбитального движения электрона. Заряд электрона и его массу считать известными.

17. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиуса 0.5310^-8 см. Вычислить магнитный момент эквивалентного кругового тока и механический момент, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле с индукцией 0.4 Тл, направленной параллельно плоскости орбиты электрона.

18. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0.5 Тл под углом 45^о к направлению линий индукции. Определить силу Лоренца, если скорость частицы 12 м/с.

19. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,02 Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если радиус траектории частицы 1 мм.

20. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с напряженностью 610³ А/м. Определить частоту обращения электрона.

21. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 5 мТл по окружности радиусом 1 см. Какова кинетическая энергия электрона?

22. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл по винтовой линии, радиус которой 1,5 см и шаг 10 см. Определить период обращения электрона и его скорость.

23. Перпендикулярно магнитному полю напряженностью 10³ А/м возбуждено электрическое поле напряженностью 200 В/см. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Определить скорость частицы.

24. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (Е = 400 В/м) и магнитное (В = 0,2 Тл) поля. Определить ускоряющую разность потенциалов, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории. Отношение заряда к массе частицы 9,6410⁷ Кл/кг.

25. Плоский конденсатор, между пластинами которого создано электрическое поле напряженностью 100 В/м, помещен в магнитное поле так, что силовые линии полей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть индукция магнитного поля, чтобы электрон с начальной энергией 4 кэВ, влетевший в пространство между пластинами конденсатора перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, не изменил направления скорости?

26. Перпендикулярно однородному электрическому полю (Е = 1 кВ/м) возбуждено однородное магнитное поле (В = 1 мТл). Перпендикулярно обоим полям влетает  - частица со скоростью 1 Мм/с. Определить нормальное и тангенциальное ускорения частицы в момент вхождения ее в поле.

27. Виток, по которому течет ток 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле (В = 16 мТл). Диаметр витка 10 см. Какую работу нужно совершить, чтобы медленно повернуть виток на угол /2 относительно оси, совпадающей с диаметром?

28. В однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл находится прямой провод длиной 8 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции. По проводу течет ток 2 А. Под действием сил поля провод переместился на расстояние 5 см. Найти работу сил поля.

29. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, течет ток 20 А, сила которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол 20^о с линиями индукции однородного магнитного поля (В = 0,1 Тл). Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля.

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

31. Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течет ток силой 6 А, находится в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл под углом 50^о к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?

32. Магнитный поток 50 мВб пронизывает замкнутый контур. Определить среднее значение э.д.с. индукции, возникающей в контуре, если магнитный поток изменился до нуля за 3 мс.

33. Прямой провод длиной 50 см движется в однородном магнитном поле со скоростью 10 м/с перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов между концами провода равна 0,7 В. Вычислить индукцию магнитного поля.

34. В однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл находится прямой провод длиной 30 см, концы которого замкнуты вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,1 Ом. Найти силу, которую нужно приложить к проводу, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью 3 м/с.

35. Прямой провод длиной 15 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл. Концы его замкнуты вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,5 Ом. Какая мощность потребуется для того, чтобы двигать провод перпендикулярно линиям индукции со скоростью 25 м/с?

36. В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции поля, вращается стержень длиной 15 см. Ось вращения проходит через один из концов стрежня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте вращения 20 с^-1.

37. Проволочный виток радиусом 4 см, имеющий сопротивление 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Плоскость витка составляет 30^о с линиями индукции поля. Какое количество электричества протечет по витку, если магнитное поле исчезнет?

38. Тонкий медный провод массой 1 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В = 0,1 Тл) так, что плоскость его перпендикулярна линиям индукции поля. Определить количество электричества, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

39. Проволочный виток радиусом 5 см и сопротивлением 0,02 Ом находится в однородном магнитном поле (В = 0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол 40^о с линиями индукции. Какой заряд потечет по витку при выключении магнитного поля?

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

41. Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на 0,6 А в секунду. Найти среднее значение э.д.с. самоиндукции, если индуктивность катушки 5 мГн.

42. Соленоид содержит 800 витков. Сечение витков 10 см. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией 8 мТл. Определить среднее значение э.д.с. самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если ток уменьшается практически до нуля за время 0,8 мс.

43. По катушке индуктивностью 8 мкГн течет ток силой 6 А. При выключении тока он изменяется практически до нуля за время 5 мс. Определить среднее значение э.д.с. самоиндукции, возникающей в контуре.

44. В электрической цепи, содержащей сопротивление 20 Ом и индуктивность 0,06 Гн, течет ток силой 20 А. Определить силу тока в цепи через 0,2 мс после ее размыкания.

45. Цепь состоит из катушки индуктивностью 0,2 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепь. Время, по истечении которого сила тока уменьшилась до 0,001 первоначального значения, равно 0,07 с. Определить сопротивление катушки.

46. Источник тока замкнут на катушку сопротивлением 40 Ом. По истечении времени 0,1 с сила тока замыкания достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность катушки.

47. К источнику тока с внутренним сопротивлением 2 Ом подключают катушку индуктивностью 0,5 Гн и сопротивлением 8 Ом. Найти время, в течение которого ток в катушке, нарастая, достигнет значения, отличающегося от максимального на 1 %.

48. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 2 Гн. Через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения?

49. В цепи шел ток 50 А. Источник тока можно отключить от цепи, не разрывая ее. Определить силу тока в этой цепи через 0,01 с после отключения ее от источника тока. Сопротивление цепи равно 20 Ом, ее индуктивность 0,1 Гн.

50. Цепь состоит из катушки индуктивностью 1 Гн и сопротивлением 10 Ом. Источник тока можно отключать, не разрывая цепи. Определить время, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения.