Тема 8. Электромагнетизм.

Задача № 101. По прямому проводу длиной 1 м идет ток 5 А . Определить индукцию магнитного поля в точке, расположенной

27

28

на перпендикуляре к середине провода на расстоянии от провода:

а) 60 см;

б) 10 см.

Задача № 102. По прямому проводу длиной 1 м идет ток 5 А . Из провода вы­полняется замкнутый контур в виде:

а) кольца;

б) квадрата;

в) равностороннего треугольника.

Найти в каждом случае индукцию магнитного поля в центре конту­ра.

Задача № 103.

Даны два прямых бесконечно длинных проводника, по которым идут токи 20 А и 40 А . Расстояние между проводниками 60 см .

Определить значения индукции и напряженности результирую­щего магнитного поля в точке, находящейся посередине между про­водниками. Задачу решить для случаев:

а) токи направлены одинаково;

б) токи направлены противоположно.

Сделать соответствующий рисунок и выводы из расчетов.

Задача № 104.

Три прямых бесконечно длинных проводника находятся на рас­стоянии 30 см друг от друга. Токи в проводниках 100 А, 200 А, 300 А соответственно.

Какая сила действует на единицу длины каждого проводника, если в двух проводах направления токов совпадают. Решение пояс­нить рисунком.

Задача № 105.

—19 Частица, несущая один элементарный заряд (1.6-10 Кл) вле-

тела в однородное магнитное поле с индукцией 0.2 Тл под углом

30° со скоростью 1.05-10 м/с. Определить силу Лоренца.

Задача № 106. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности

со скоростью 10 м/с. Индукция магнитного поля 0.3 Тл, радиус окружности 4 см . Кинетическая энергия частицы 12 КэВ

(1эВ-1.6-10~¹⁹ Дж). Найти:

1. заряд частицы;

2. удельный заряд частицы.

Задача № 107. В однородном магнитном поле, индукция которого 0.3 Тл, рав-

2 номерно вращается рамка площадью 150 см с угловой скоростью

10 рад/с . Ось вращения перпендикулярна плоскости рамки.

Найти максимальное значение эдс индукции во вращающейся

рамке.

Задача № 108. Соленоид длиной 50 см и площадью поперечного сечения

9 -—7

2 см имеет индуктивность 2-10 Гн . Объемная плотность энер-

-3 3

гии магнитного поля равна 10 Дж/м .

Найти силу тока в соленоиде.

29

30

Задача № 109. Катушка имеет сопротивление 10 ом и индуктивность 0.144 Гн . Найти:

1. во сколько раз уменьшится сила тока спустя 0.05 с после вы­ключения тока? При этом катушка замыкается накоротко;

2. через сколько времени после включения в катушке установит­ся ток, равный половине установившегося?

Для самостоятельного решения.

Задача № 110. Напряженность магнитного поля в центре кругового контура с

током 500 А/м. Магнитный момент витка 6 А/м . Вычислить силу тока в витке и его радиус.

Задача № Ш.

Ток силой 50 А течет по проводнику, согнутому под прямым углом.

Найти напряженность магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла на расстоянии 20 см по биссектрисе. Счи­тать, что оба конца проводника находятся очень далеко от вершины угла. Решение пояснить рисунком.

Задача № 112.

Два иона с одинаковыми зарядами, но разными массами, уско­ренные одинаковой разностью потенциалов, влетели в однородное магнитное поле и стали двигаться по окружностям. Первый ион массой 12 а.е.м. описал дугу окружности радиуса 2 см , а второй ион описал дугу окружности радиуса 2.3 см .

Определить (в а.е.м.) массу второго иона.

Задача № 113.

Магнитный поток через сечение соленоида равен 50 мкВб . Дли­на соленоида 50 см.

Найти магнитный момент соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

Задача № 114. Квадратный контур со стороной 10 см, по которому идет ток 6 А, находится в магнитном поле с индукцией 0.8 Тл под углом

50° к линиям индукции.

Какую работу надо совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

Задача № 115. Индуктивность соленоида длиной 1 м, намотанного на немаг­нитный каркас, равна 1.6 мГн. Площадь сечения соленоида

20 см².

Определить число витков на 1 см длины соленоида.

Задача № 116. Соленоид содержит 1000 витков. Сила тока в его обмотке 1 А, магнитный поток через поперечное сечение соленоида 0.1 мВб. Вычислить энергию магнитного поля.