Контрольная по физике

Задача 40

По двум тонким проводникам, изогнутым в виде кольца радиусом R = 10 см , текут одинаковые токи величиной I = 10 А в каждом. Найти силу взаимодействия F этих колец, если плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние между центрами колец d = 1 мм .

Ответ: F = 1, 3 10−2 Н .

Задача 41

По двум одинаковым квадратным плоскими контурами со стороной а = 20 см , текут токи по I = 10 А в каждом. Определить силу взаимодействия контуров, если расстояние между соответственными сторонами контуров d = 2 мм .

Ответ: F = 8 10−3 Н .

Задача 42

Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U = 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (E = 10 кВ/м) и магнитное (B = 0,1 Тл) поля. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно к обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории.

Ответ: q = 4, 8 107 Кл/кг . m

Задача 43

Протон влетает со скоростью υ = 100 км/с в область пространства, где имеются электрическое (E = 210 В/м) и магнитное (B = 3, 3 мТл) поля, совпадающие по направлению. Определите для начального момента движения в указанных полях ускорение a протона, если направление скорости υ перпендикулярно направлению действия полей.

Ответ: a = 3,8 1010м/с2 .

Задача 44

В магнитном поле с индукцией B = 0,35 Тл равномерно с частотой ν = 480 об/мин вращается рамка, содержащая N = 1500 витков площадью S = 50 см2 . Ось вра-

51

щения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную Э.Д.С. индукции ε max , возникающую в рамке.

Ответ: ε max = 1,3 102 В.

Задача 45

Рамка площадью S = 100 см2 содержит N = 1000 витков провода сопротивлением r1 = 12 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление r2 = 20 Ом

. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле В = 0,1 Тл , делая

Ответ: ν = 6 102 обмин = 600 обмин .

Задача 47

Короткая катушка, содержащая N = 1000 витков, равномерно вращаются с угловой скоростью ω = 5 рад/с относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной линиям поля. Магнитное поле однородное с индукцией B = 0, 04 Тл . Определить мгновенное значение Э.Д.С. ε t0 индукции для тех мо-

ментов времени, когда плоскость катушки составляет угол α = 60 с линиями поля. Площадь катушки S = 100 см2 .

Ответ: ε t0 = 1 В.

Задача 48

Проволочный виток радиусом R = 4 см и сопротивлением r = 0, 01 Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией B = 0, 04 Тл . Плоскость рамки составляет угол α = 30 с линиями поля. Какое количество электричества q протечет по витку, если магнитное поле выключить?

52

Ответ: q = 10−2 Кл .

Задача 49

Проволочное кольцо радиусом R = 10 см лежит на столе. Какое количество электричества q протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца r = 1 Ом . Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли B = 50 мкТл.

Ответ: q = 3,1 10−6 Кл.

Задача 50

Рамка из провода сопротивлением r = 0, 01 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией B = 0, 05 Тл . Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S = 100 см2 . Найти, какое количество электричества протечет через рамку при угловом повороте ее от 30 до 60 .

Ответ: q = 1,8 10−2 Кл.

***** §6 ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ *****

53

Елена Сергеевна Лясина Владимир Владимирович Бурмистров

СБОРНИК ЗАДАЧ по курсу

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

Издание первое

Научный редактор: Беспалов Б.Б. Технический редактор: Тарасова Н.А. Компьютерная графика: Бурмистров В.В.

Подписано в печать 11.11.11. Печать лазерная. Усл. печ. л. 3,5 Заказ № 22287. Тираж 100 экз.

«ЛОТОСПАК»

54