ИДЗ №3 1 курс, 2 семестр

Электродинамика Вариант 1

1. Чему равен максимальный вращающий момент сил, действующих на прямоугольную обмотку электродвигателя, содержащую 100 витков провода, размером 46 см, по которой проходит ток 10 A, в магнитном поле с индукцией 1,2Тл?

2. Проводник аb, длина которого l и масса m, подвешен на тонких проволочках. При прохождении по нему тока I он отклонился в однородном магнитном поле (рис) так, что нити образовали угол  с вертикалью. Какова индукция магнитного поля? При возможности определите таким способом среднюю индукцию магнитного поля U– образного магнита.

3. Электрон движется в вакууме со скоростью 3·10⁶ м/с в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл. Чему равна сила, действующая на электрон, если угол между направлениями скорости электрона и линиями магнитной индукции равен 90°.

4. Проволочный виток, имеющий площадь 100 см², разрезан в некоторой точке и в разрез включен конденсатор ёмкостью 10 мкФ. Виток помещён в однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Магнитное поле равномерно изменяется во времени со скоростью 5 Тл/с. Определите заряд конденсатора.

5. Электрон начинает двигаться в электрическом поле из состояния покоя и, пройдя разность потенциалов 220 B, попадает в однородное магнитное поле с индукцией 5·10^–3Тл, где он движется по круговой траектории радиусом 1·10^–2 м. Определите массу электрона.

6. Сила тока в катушке уменьшилась с 12 A до 8 A. При этом энергия магнитного поля катушки уменьшилась на 2 Дж. Какова индуктивность катушки и энергия её магнитного поля в обоих случаях?

ИДЗ №3 1 курс, 2 семестр

Электродинамика

Вариант 2

1. Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 см и 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в катушке 2 A?

2. Деревянный цилиндр массой 250 г и длиной 10 см расположен на наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол 30°. На цилиндр намотано 10 витков тонкой проволоки так, что плоскость каждого витка проходит через ось цилиндра. Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, направленном вертикально вверх. Какой максимальный ток нужно пропустить через рамку, чтобы цилиндр не скатывался с наклонной плоскости? Трение скольжения между цилиндром и наклонной плоскостью велико.

3. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с индукцией 5·10^–3 Тл; его скорость равна 1,0·10⁴ км/с и направлена перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определите силу, действующую на электрон, и радиус окружности, по которой он движется.

4. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 B, влетает в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,30 Тл и движется по окружности. Найдите радиус дуги окружности. Будет ли изменяться энергия протона при движении в этом магнитном поле?

5. В однородном магнитном поле перпендикулярно к направлению вектора индукции, модуль которого 0,1 Тл, движется провод длиной 2 м со скоростью 5м/с, перпендикулярно проводнику. Какая ЭДС индуцируется в этом проводнике?

6. Плоская проволочная рамка, состоящая из одного витка, имеющего сопротивление 0,001 Ом и площадь 1 см², пронизывается однородным магнитным полем. Направление линий магнитной индукции поля перпендикулярно плоскости рамки. Индукция магнитного поля изменяется с течением времени равномерно на 0,01 Тл/м² за время 1 с. Какое количество теплоты выделяется в рамке за это время?