Раздел 7. Электромагнитная индукция

461. Проводник длиной l = 1 м движется со скоростью v = 5 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Определить магнитную индукцию В, если на концах проводника возникает разность потенциалов U = 0,02 В.

462. Квадратная рамка сечением S = 60 см² помещена в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,6 Тл. Найти ЭДС индукции _i в рамке, возникающую при уменьшении магнитного поля в 2 раза в течение 1 мс.

463. Проводящее кольцо площадью S = 40 см² равномерно вращается с частотой n = 50 с^-1 в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл. Определить максимальную ЭДС индукции _i, возникающую в кольце.

464. В однородном магнитном поле с индукцией В = 300 мТл равномерно с частотой  = 50 рад/с вращается проводящий стержень длиной l = 0,6 м. Плоскость вращения стержня перпендикулярна линиям магнитной индукции, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня ЭДС индукции _i.

4

33 34

65. Квадратная рамка со стороной а = 10 см из провода сопротивлением R = 0,02 Ом помещена в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,6 Тл таким образом, что линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости рамки. Определить величину электрического заряда Q, который протечет по рамке при ее повороте на 90^o вокруг оси, проходящей через одну из сторон рамки.

466. Кольцо из медного провода радиусом 5 см помещено в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,3 Тл таким образом, что плоскость кольца составляет угол  = 60⁰ с линиями магнитной индукции. Сопротивление кольца R = 0,2 Ом. Определить заряд Q, который пройдет по кольцу, если выключить магнитное поле.

467. В однородном магнитном поле со скоростью v = 25 м/с, перпендикулярной направлению магнитной индукции, движется проводник длиной 1 м. На концах проводника возникает разность потенциалов U, равная 0,01 В. Определить величину магнитной индукции В поля.

468. Проводящее кольцо площадью S = 100 см² и сопротивлением R = 0,03 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 400 мТл. Ось вращения лежит в плоскости кольца, проходит через его центр и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность P_max, необходимую для вращения контура с частотой n = 400 с^-1.

469. Рамка электрогенератора, содержащая 200 витков провода, вращается с частотой n = 50 Гц в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки, проходит через ее центр и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Площадь рамки S = 50 см². Определить максимальную ЭДС индукции _max, которая индуцируется в рамке.

470. На концах автомобильной антенны длиной 1 м, установленной вертикально, при движении автомобиля со скоростью 100 км/час возникает разность потенциалов, достигающая максимального значения U_макс = 0,1 мВ. Определить горизонтальную составляющую напряженности магнитного поля Земли.

Раздел 8. Индуктивность контура.

Самоиндукция. Токи при размыкании

и замыкании цепи.

Энергия магнитного поля

471. Силу тока в катушке равномерно увеличивают с помощью реостата на I = 0,6 А в секунду. Найти среднее значение ЭДС _si самоиндукции, если индуктивность катушки L = 5 мГн.

472. В соленоиде ток равномерно возрастает от 0 до 50 А в течение 0,5 с, при этом соленоид накапливает энергию 50 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?

473. Число витков в соленоиде N = 800, его длина l = 20 см, а поперечное сечение S = 4 см². При какой скорости изменения силы тока в соленоиде без сердечника индуцируется максимальная ЭДС самоиндукции, равная 0,4 В?

474. По катушке индуктивности L = 8 мкГн течет ток I = 6 А. Определить среднее значение ЭДС _si самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменится практически до нуля за время t = 5 мс.

475. Магнитный поток Ф соленоида сечением S = 10 см² равен 10 мкВб. Определить объемную плотность w энергии магнитного поля соленоида (поле однородно).

476. Обмотка соленоида имеет n = 8 витков на каждый сантиметр длины. Вычислить объемную плотность w энергии магнитного поля при силе тока I = 20 А (поле однородно).

477. Цепь состоит из катушки с индуктивностью L = 0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, через которое сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t = 0,07 с. Определить сопротивление катушки.

478. В электрической цепи, содержащей резистор с сопротивлением R = 20 Ом и катушку с индуктивностью L = 0,06 Гн, течет ток I = 20 А. Определить силу тока I в цепи через t = 0,2 мс после ее размыкания.

479. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R =10 ом и индуктивностью L = 0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% от максимального значения?

480. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R = 20 Ом. Через время t = 0,1 с сила тока I в катушке достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки.

35 36