22.3. Контрольные задания

22.1.В однородном магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл, движется проводник длиной 10 см. Скорость движения проводника 15м/с и направлена она перпендикулярно магнитному полю. Чему равна индуцированная в проводнике э.д.с.?

2.2.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 0 до 2 Вт/м²?

22.3.В магнитном поле, индукция которого 0,5Тл, вращается стержень длиною 1м с постоянной скоростью 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня и параллельна силовым линиям магнитного поля. Найти э.д.с. индукции, возникающую на концах стержня.

22.4.В однородном магнитном поле, индукция которого 0,8 Тл, равномерно вращается рамка с угловой скоростью 15 рад/с. Площадь рамки 150 см². Ось вращения находится в плоскости рамки и составляет 30⁰ с направлением силовых линий магнитного поля. Найти максимальную э.д.с.индукции во вращающейся рамке.

22.5.В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,1 Тл, вращается катушка, состоящая из 200 витков. Ось вращения катушки перпендикулярна ее оси и направлению магнитного поля. Период обращения катушки равен 0,2 с, площадь поперечного сечения катушки 4 см². Найти максимальную э.д.с. индукции в катушке.

22.6.Виток из проволоки площадью 1 м² расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В = 0,5 (I+^-t)Тл. Определите ЭДС индукции в витке как функцию времени.

22.7.Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на

= 0,6 А в секунду. Найти среднее значение э.д.с. _s самоиндукции, если индуктивность катушки L =0,06 Гн, течет ток силой L = 5 МГн.

22.8.В электрической цепи, содержащей сопротивление R = 20 Ом и индуктивность L = 0,06 Гн, течет ток силой I = 20 А, определить силу тока в цепи через t = 0,2 мс после ее размыкания.

22.9.Рамка, содержащая N = 1000 витков площадью S = 100 см², равномерно вращается с частотой  =10 с^-1 в магнитном поле напряженностью Н = 10⁴ А/м. ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряженности. Определить максимальную э.д.с. индукции _m, возникающую в рамке.

22.10.Проволочный виток радиусом R = 5 см и сопротивлением r= 0,02 Ом находится в однородном поле (В=0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол  = 40⁰ с линиями индукции. какой заряд Q потечет по витку при выключении магнитного поля?

22.11.Определите энергию магнитного поля в железном сердечнике объемом 400 см³, если индукция равна В = 1,2 Тл.

22.12.Обмотка электромагнита сопротивлением R = 10 Ом и индуктивностью

L =0,2 Гн находится под постоянным напряжением. В течение какого промежутка времени t в обмотке выделяется количество тепла, равное энергии магнитного поля в сердечнике?

22.13. Обмотка соленоида N = 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока I объемная плотность энергии магнитного поля будет  =0,1 Дж/м³? Сердечник выполнен из немагнитного материала и магнитное поле во всем объеме однородно.

22.14.Определите плотность энергии магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если соленоид длиной 60 см и диаметром 50 см имеет 1000 витков. Ток в обмотке 1 А.

22.15.По соленоиду протекает ток I= А. Соленоид имеет длину = 1м, число витков N = 500 и площадь поперечного сечения S=50 см². Найти энергию магнитного поля соленоида.

22.16.Через катушку, индуктивность которой равна 0,021 Гн, течет ток, изменяющийся со временем по закону I = I₀ sint, где I₀ = 5А,

 и Т=0,02 с. Найти зависимость от времени: 1) э.д.с. самоиндукции, возникающей в катушке; 2) энергия магнитного поля катушек.

22.17. Соленоид длиной 50 см и площадью поперечного сечения 2 см² имеет индуктивность 210^-7 Гн. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида 10^-3 Дж/м³?

22.18.Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет 10 витков на каждый сантиметр длины. При каком токе I в обмотке плотность энергии магнитного поля равна  = 1,00 Дж/м³?

22.19.Какой должна быть напряженность Е однородного электрического поля, чтобы оно обладало той же плотностью энергии, что и магнитное поле с индукцией В = 0,5 Тл?

22.20.Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет 10 витков на каждый сантиметр длины. Чему равна плотность энергии  магнитного поля при токе обмотки  = 16 А?