Контрольна робота №4

Варіант №1

1. По відрізку прямого дроту довжиною L = 80 см тече струм I = 50 А. Визначити магнітну індукцію В поля,створеного цим струмом, в точці А, рівновіддаленій від кінців відрізка дроту і яка знаходиться на віддалі r₀ = 30 см від його середини.

2. Протон влетів в магнітне поле перпендикулярно лініям індукції і описав дугу радіусом R = 10 см. Визначити швидкість протона, якщо магнітна індукція 1 Тл.

3. Провідник довжиною 50 см, по якому тече струм силою 1 А, рухається із швидкістю 1,4 м/с перпендикулярно індукції магнітного поля напруженістю 20 А/м. Визначити роботу переміщення провідника за 1 годину руху.

4. В однорідному магнітному полі з індукцією 0,1 Тл рівномірно з частотою 5 с^-1 обертається стержень довжиною 50 см так, що площина його обертання перпендикулярна лініям напруженості, а вісь обертання проходить через один із його кінців. Визначити індуковану на кінцях стержня різницю потенціалів.

5. Соленоїд з сердечником із немагнітного матеріалу містить N = 1200 витків дроту, які щільно прилягають один до одного. При силі струму І = 4 А магнітний потік Ф = 6 мкВб. Визначити індуктивність L соленоїда і енергію W магнітного поля соленоїда.

Варіант №2

1. По тонкому провідному кільцю радіусом R = 10 см тече струм І = 80 А. Знайти магнітну індукцію В в точці А, рівновіддаленій від всіх точок кільця на віддалі r = 20 см.

2. Визначити частоту обертання електрона по круговій орбіті в магнітному полі з індукцією 1 Тл.

3. Провідник довжиною 0,6 м рухається поступально в площині, перпендикулярній магнітному полю з індукцією 0,5 мТл. По провіднику тече струм силою 4 А. Швидкість руху провідника 0,8 м/с. У скільки разів потужність, яка затрачується на нагрівання провідника, більше потужності, яка затрачується на переміщення провідника в магнітному полі? Опір провідника 0,5 Ом.

4. В провідне кільце, під’єднане до балістичного гальванометра, встановили прямий магніт. При цьому в колі пройшов заряд 50 мкКл. Визначити зміну магнітного потоку через кільце, якщо опір кола гальванометра 10 Ом.

5. По обмотці соленоїда індуктивністю L = 0,2 Гн тече струм І = 10 А. Визначити енергію W магнітного поля соленоїда.

Варіант №3

1. Безмежно довгий провідник із струмом І =50 А зігнутий під кутом a = 2p/3. Визначити магнітну індукцію В в точці, яка знаходиться на продовженні одного із кінців зігнутого провідника на віддалі 5 см від згину.

2. Квадратна рамка із провідника розміщена в одній площині з довгим прямим провідником так, що дві її сторони паралельні провіднику. По рамці і провіднику течуть однакові струми в 200 А. Визначити силу, яка діє на рамку, якщо ближня до провідника сторона рамки знаходиться від нього на віддалі, рівній її довжині.

3. По круговому витку радіусом 5 см тече струм в 20 А. Виток розміщений в однорідному магнітному полі (В = 40 мТл) так, що нормаль до площини контуру складає кут p/6 із вектором В. Визначити зміну потенціальної енергії контуру при його поверненні на кут p/2 в напрямку збільшення кута.

4. Прямий провідний стержень довжиною 40 см знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 0,1 Тл. Кінці стержня замкнуті гнучким провідником, який знаходиться поза полем. Опір всього кола 0,5 Ом. Яка потужність необхідна для рівномірного переміщення стержня перпендикулярно лініям магнітної індукції із швидкістю 10 м/с ?

5. Визначити силу струму в колі через t = 0,01 с після його розмикання. Опір кола R = 20 Ом і індуктивність L = 0,1 Гн. Сила струму до розмикання кола І₀ = 50 А.

Варіант №4

1. Струм в 20 А тече по безмежно довгому провіднику, зігнутому під прямим кутом. Знайти напруженість магнітного поля в точці, яка лежить на бісектрисі цього кута і віддалена від вершини кута на віддаль 10 см.

2. Електрон, пройшовши прискорюючу різницю потенціалів 88 В, влітає в однорідне магнітне поле перпендикулярно його лініям індукції. Індукція поля рівна 0,01 Тл. Визначити радіус траєкторії електрона.

3. Квадратний контур із стороною 10 см, в якому тече струм 6 А, знаходиться в магнітному полі (В=0,8 Тл) під кутом a = 50° до ліній індукції. Яку роботу потрібно здійснити, щоб при тій же силі струму в контурі змінити його форму на коло ?

4. Квадратний контур із стороною 10 см знаходиться в магнітному полі 0,8 Тл під кутом 50° до ліній індукції. Яка електрорушійна сила виникне в контурі, якщо за 0,001 с змінити його форму на коло? Який заряд пройде по контуру, якщо його опір 0,05 Ом?

5. Джерело струму замкнули на котушку опором R = 20 Ом. Через час t = 0,1 с сила струму І в котушці досягла 0,95 граничного значення. Визначити індуктивність L котушки.

Варіант №5

1. Струм І = 20 А, протікаючи по кільцю із мідного дроту перерізом 1 мм², створює в центрі кільця напруженість магнітного поляя Н = 10 А/м. Яка різниця потенціалів прикладена до кінців провідника з якого виготовлене кільце?

2. Електрон з енергією 300 еВ рухається перпендикулярно лініям індукції однорідного магнітного поля напруженістю 465 А/м. Визначити силу Лоренца, швидкість і радіус траєкторії електрона.

3. Плоский контур із струмом 5 А вільно встановився в однорідному магнітному полі (В=0,4 Тл). Площа контура 200 см². Підтримуючи струм в контурі незмінним, його повернули відносно осі, яка лежить в площині контура, на кут 40°. Визначити виконану при цьому роботу.

4. Квадратна рамка площею 20 см² і числом витків 1000 розміщена в однорідному магнітному полі 0,01 Тл перпендикулярно полю. На протязі 0,02 с рамку перемістили за межі поля. Яка електрорушійна сила в рамці? Який заряд пройде по рамці, якщо її опір 0,05 Ом?

5. Джерело струму замкнули на котушку опором R = 10 Ом і індуктивністю L = 0,2 Гн. Через який час сила струму в колі досягне 50 % максимального значення?

Варіант №6

1. По двох безмежно довгих паралельних провідниках течуть в одному напрямі струми І₁ = 10 А і І₂ = 15 А. Віддаль між провідниками 10 см. Визначити напруженість магнітного поля в точці, яка віддалена від першого провідника на віддаль r₁ = 8 см і від другого на r₂ = 6 см.

2. Електрон влітає з постійною швидкістю в однорідне магнітне поле перепендикулярно лініям індукції. Індукція поля 1 Тл. На протязі 0,0001 с паралельно індукції магнітного поля діє електричне поле напруженістю 100 В/м. Визначити постійний крок гвинтової траєкторії електрона.

3. Виток, в якому підтримується постійна сила струму 60 А, вільно встановився в однорідному магнітному полі (В=20 мТл). Діаметр витка 10 см. Яку роботу слід здійснити для того, щоб повернути виток відносно осі, яка збігається із діаметром, на кут p/3 .

4. Рамка, яка містить 200 витків тонкого дроту, може вільно обертатись відносно осі, яка лежить в площині рамки. Площа рамки 50 см². Вісь рамки перпендикулярна лініям індукції однорідного магнітного поля з індукцією 0,05 Тл. Визначити максимальну електрорушійну силу, яка індукується в рамці при її обертанні з частотою 40 с^-1.

5. Електричне коло включає в себе опір R = 20 Ом і котушку індуктивності L = 0,06 Гн. В колі тече струм І = 20 А. Визначити силу струму І в колі через Dt = 0,2 мс після його розмикання.

Варіант №7

1. Соленоїд намотаний в два шари із щільно прилеглих один до другого витків провідником 0,2 мм. Визначити магнітну індукцію на осі соленоїда, якщо по провіднику тече струм 0,5 А.

2. В однорідному горизонтальному полі знаходиться в рівновазі горизонтально прямолінійний алюмінієвий провідник (r=2,7^.10³кг/м³) із струмом силою 10 А, розміщений перпендикулярно полю. Визначити індукцію поля, вважаючи радіус провідника рівним 2 мм.

3. В однорідному магнітному полі перпендикулярно лініям індукції розміщений плоский контур площею 100 см². Підтримуючи в контурі постійну силу струму 50 А, його перемістили із поля в область простору, де поле відсутнє. Визначити магнітну індукцію поля, якщо при переміщенні контура була здійснена робота 0,4Дж.

4. Рамка із дроту опором 0,04 Ом рівномірно обертається в однорідному магнітному полі з індукцією 0,6 Тл. Вісь обертання лежить в площині рамки і перпендикулярна до ліній індукції. Площа рамки 200 см². Визначити заряд, який пройде по рамці при зміні кута між нормаллю до рамки і лініями ідукції від 0 до 45°.

5. Джерело струму замкнули на котушку опором R = 1 Ом і індуктивністю 2 Гн. Через який час сила струму в колі досягне 70% максимального значення?

Варіант №8

1. Безмежно довгий провідник з струмом 50 А зігнутий під прямим кутом. Визначити магнітну індукцію в точці, яка лежить на продовженні бісектриси прямого кута на віддалі 10 см від його вершини.

2. В магнітному полі довгого прямолінійного провідника із струмом 50 А знаходиться відрізок прямолінійного провідника довжиною 40 см, по якому тече струм силою 10 А. Провідники паралельні один одному і віддаль між ними 20 см. Яка сила діє на вказаний відрізок провідника?

3. Плоский контур із струмом 50 А розміщений в однорідному магнітному полі індукцією 0,6 Тл так, що нормаль до контуру перпендикулярна до ліній магнітної індукції. Визначити роботу , яка здійснюється силами поля при повільному повороті контуру біля осі, яка лежить в площині контуру, на кут 30°. Площа контуру 20 см².

4. В однорідному магнітному полі з індукцією 0,5 Тл обертається з частотою 10 с^-1 стержень довжиною 20 см. Вісь обертання паралельна до ліній індукції і проходить через один із кінців стержня перпендикулярно його осі. Визначити різницю потенціалів на кінцях стерженя.

5. Котушка має опір R = 10 Ом і індуктивність L = 0,144 Гн. Через скільки часу після включення в котушці встановиться струм, рівний половині максимально можливого?

Варіант №9

1. Магнітний момент тонкого провідного кільця 5 А^.м². Визначити магнітну індукцію в точці, яка знаходиться на осі кільця і віддалена від точок кільця на віддалі 20 см.

2. Тонкий провідник довжиною 20 см зігнутий в вигляді напівкільця і поміщений в магнітне поле (В=10 мТл) так, що площа півкільця перпендикулярна до ліній магнітної індукції. По провіднику пропустили струм І = 50 А. Визначити силу F, яка діє на провідник. Підвідні провідники направлені вздовж ліній магнітної індукції.

3. В однорідному магнітному полі з індукцією 4 Тл рухається прямолінійний провідник довжиною 1 м із швидкістю 25 м/с. Напрямок поля перпендикулярний довжині і швидкості провідника. Кінці провідника з’єднані гнучким дротом поза полем. Загальний опір кола 5 Ом. Визначити потужність, яка потрібна для руху провідника.

4. Тонкий мідний провідник масою 5 г зігнутий в вигляді квадрату, а його кінці замкнуті. Квадрат розміщений в однорідному магнітному полі з індукцією 0,2 Тл так, що його площина перпендикулярна до ліній поля. Визначити заряд, який пройде по провіднику, якщо квадрат, потягнувши за протилежні вершини, витягнути в лінію.

5. Знайти, у скільки разів зменшиться сила струму в котушці через 0,05 сек. після того, як вона відключена від е.р.с. і замкнута накоротко. Індуктивність котушки 0,2 Гн, а її опір R = 1,64 Ом.

Варіант №10

1. Одношарова обмотка тороїда без сердечника виготовлена із провідника діаметром 0,6 мм. Довжина тороїда 60 см (вважати по осі тороїда), площа поперечного перерізу 15 см², по обмотці тече струм силою 2 А. За час 5^.10^-4 с в обмотці виділяється кількість теплоти, чисельно рівна енергії магнітного поля всередині тороїда. Знайти напругу, подану на обмотку тороїда.

2. Визначити відстань між двома паралельними провідниками, якщо при струмі 600 А у кожному з провідників сила взаємодії між ними дорівнює 0,5 Н на кожний метр довжини провідника.

3. В горизонтальній площині обертається прямолінійний провідник довжиною 0,5 м навколо осі, яка проходить через кінець провідника. При цьому він перетинає вертикальне однорідне магнітне поле напруженістю 50 А/м. По провіднику тече струм силою 4 А, кутова швидкість його обертання 20 с^-1. Знайти роботу обертання провідника за 2 хв.

4. Дротяний виток діаметром 5 см і опором 0,02 Ом знаходиться в однорідному магнітному полі 0,3 Тл. Площина витка утворює кут 40° з лініями індукції. Який заряд протече по витку при зникненні магнітного поля?

5. В електричному полі, яке включає в себе опір R = 20 Ом і котушку індуктивності L = 6 Гн, тече струм І = 20 А. Визначити силу струму І в колі через Dt = 0,8 сек після його розмикання.