на главную

25. Электромагнетизм. Взаимодействие МП с током.

1. Как взаимодействуют между собой проводники с током 1 и 2, показанные на рис 1? Как будут они взаимодействовать, если их скрутить в жгут?

2. Почему два параллельных проводника, по которым текут токи в одном направлении, притягиваются, а два параллельных электронных пучка отталкиваются?

3. Как будут вести себя магнитная стрелка и рамка с током, помещенные около проводника с током? Как изменится результат, если магнитную стрелку и рамку с током поместить около электронного пучка?

4. Проволока протаскивается между двумя зажимами, к которым подключен источник ЭДС, со скоростью, равной скорости дрейфа электронов и направленной в противоположную сторону. Будет ли этот проводник с током создавать вокруг себя магнитное поле? [да]

5. Определить индукцию магнитного поля, если максимальный вращающийся момент сил, действующий на рамку площадью 1 см², равен 5×10^-4 Н×м при силе тока в 1 А. На рамке намотано 100 витков провода. [0,05]

6. Как будет вести себя рамка с током, помещенная в магнитное поле, показанное на рис 2.

7. Два круговых проводника могут свободно вращаться вокруг вертикальных осей. Как будут располагаться проводники, если по ним провести токи в направлениях, указанных на рис 3. а) оси совпадают; б) оси не совпадают?

8. По двум одинаковым металлическим обручам, имеющим общий центр, расположенным один горизонтально, другой вертикально, идут одинаковые токи. Как будет располагаться рамка с током, помещенная в их общий центр? [45]

9. К двум диагонально противоположным точкам квадрата, сделанного из одинаковых кусков проволоки, подключен источник ЭДС. Определить индукцию магнитного поля в центре квадрата. [0]

10. Определить направление тока: а) в соленоиде; б) в проводе, помещенном в поле дугового магнита, если он выталкивается из магнита.

11. Определить направление силы взаимодействия тока с магнитным полем для каждого из случаев показанных на рис 4.

12. Определить направление магнитного поля для каждого из случаев, показанных на рис 5. Проводник помещают перпендикулярно магнитному полю.

13. Как направлена сила, действующая со стороны магнитного поля Земли на проводник с током в северном полушарии, если: а) проводник горизонтален, а ток проходит с севера на юг; б) проводник перпендикулярен к плоскости меридиана, а ток проходит с запада на восток?

14. Проводник с током помещен в однородное магнитное поле с индукцией B = 20 мТл. Определить силу, действующую на этот проводник, если его длина l = 0,1 м, сила тока I = 3,А, а угол между направлением тока и вектором B равен a = 45 ^о. [4,2 м]

15. В горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией B = 10 мТл подвешен на двух легких нитях горизонтальный проводник длиной l = 10 см, перпендикулярный магнитному полю. Как изменится сила натяжения каждой из нитей, если по проводнику пропустить ток силой I = 10 A? 10 м

16. По горизонтальному проводнику длиной l = 20 см и массой m = 2 г течет ток силой I = 5 А. Определите магнитную индукцию B магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы он висел не падая. [19,6 м]

17. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми l = 60 см, лежит стержень перпендикулярно им. Определить силу тока, который надо пропустить по стержню, чтобы он начал двигаться. Рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B = 60 мТл. Масса стержня m = 0,5 кг, коэффициент трения стержня о рельсы m = 0,1. [13,6]

18. Стержень лежит перпендикулярно рельсам, расстояние между которыми l = 50 см. Рельсы составляют с горизонтом угла a = 30^о. Какой должна быть индукция магнитного поля, перпендикулярная плоскости рельсов, чтобы стержень начал двигаться, если по нему пропустить ток силой I = 40 A? Коэффициент трения стержня о рельсы m = 0,6. Масса стержня М = 1 кг. [9,6 м; 0,5]

19. Проводник длиной l  и массой m подвешен на тонких проволочках. При прохождении по нему тока силой I он отклонился в однородном вертикальном магнитном поле так, что проволочки образовали угол a с вертикалью. Какова индукция магнитного поля?

20. Проводник длиной l = 30 см с током силой I = 20 A расположен под углом a = 30^о к однородному магнитному полю с индукцией B = 0,4 Тл. Найти работу, которая была совершена при перемещении проводника на расстоянии x = 25 см перпендикулярно магнитному полю. [0,3]

21. Электрон падает в однородное магнитное поле с индукцией B перпендикулярно силовым линиям со скоростью v. По какой траектории будет двигаться электрон? Чему равна работа силы, действующей на электрон?

22. Протон описал окружность радиуса R = 5 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 20 мТл. Определить скорость протона. [96 км/с]

23. Протон и a-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз отличаются радиусы окружностей, которые описывают частицы? Во сколько раз отличаются их угловые скорости, если у частиц одинаковы: а) скорости; б) энергии. [2; ½]

24. Движущийся электрический заряд можно рассматривать как электрический ток. Определить магнитный момент кругового тока, образованного электроном, влетевшим под прямым углом со скоростью v в однородное магнитное поле с индукцией В.

25. a-частица, ускоренная разностью потенциалов U = 250 кВ, пролетает однородное поперечное магнитное поле с индукцией B = 0,51 Тл. Толщина области с полем d = 10 см. Определить угол j отклонения a-частицы от первоначального направления движения. [30]

26. Протон влетает в однородное магнитное поле B со скоростью v под углом a к линиям магнитной индукции. Траектория частицы представляет собой винтовую линию. Определить радиус и шаг этой винтовой линии.

27. Объяснить, почему частица, движущаяся в магнитном поле, отражается в области, где индукция магнитного поля увеличивается.

28. Заряженная частица влетает под углом a к направленным параллельно электрическому и магнитному полям. Как будет двигаться частица?

29. Отрицательная частица влетает со скоростью v под углом a к параллельно направленным электрическому и магнитному полям. Определить, сколько оборотов делает частица до момента начала движения в направлении, обратном полям. Напряженность электрического поля Е, индукция магнитного поля В.

30. Однородное магнитное и электрическое поля расположены взаимно перпендикулярно. Напряженность электрического поля Е = 0,5 кВ/м, а индукция магнитного поля B = 1 мТл. Определить, с какой скоростью и в каком направлении должен лететь электрон, чтобы двигаться прямолинейно. [0,5 М]

31. Горизонтальное сверхпроводящее кольцо, по которому течет ток силой 2 A, «парит» в неоднородном магнитном поле. Вектор магнитной индукции в точках, где находится кольцо, образует угол 30^о с осью кольца и равен 0,1 Тл. Найдите массу кольца, если его радиус 5 см. [3,2 г]

32. Внутри прибора (фильтр скоростей) созданы однородные поля: магнитное с индукцией B и электрическое с напряженностью E. Поля перпендикулярны друг другу. Объясните действие прибора.

33. Пучок однозарядных ионов проходит фильтр скоростей, в котором E = 500 В/м и B = 0,1 Тл, и попадает затем в область однородного магнитного поля с индукцией 60 мТл. На каком расстоянии окажутся ионы двух изотопов неона с относительной атомной массой 20 и 22, пройдя половину окружности. [0,0035]

34. По очень длинному вертикальному проводнику снизу вверх проходит ток силой 4 A. Определить положение точки вблизи проводника, в которой результирующий вектор магнитной индукции полей Земли и проводника имеет вертикальное направление. Горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли 20 мкТл, провод расположен в северном полушарии. [0,04]

35. Два прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами находятся на расстоянии 8 см друг от друга и притягиваются с силой 2,5 мН. Определить силу тока в проводниках, если их длина 250 см, а токи идут в одну сторону. [20]

36.Требуется изготовить соленоид длиной 20 см и диаметром 5 см, создающий на своей оси индукцию, равную 1,26 Тл. Определить напряжение, приложение к концам обмотки соленоида, если для обмотки использовали медную проволоку диаметром 0,5 мм. [9×10^-4]

37. Электрон со скоростью 628 км/с влетает под углом 60^о к линиям индукции магнитного поля и напряженности электрического поля. Электрические и магнитные поля однородны и параллельны друг другу. Сколько оборотов сделает частица до момента начала движения в обратном направлении, если напряженность электрического поля 500 В/м, а индукция магнитного поля 0,1 Тл? [10]