3.5 Магнитное поле в ариант 7
1. Два бесконечно длинных прямых провода скрещены под прямым углом (см. рис). По проводам текут токи I1 = 80 А и I2 = 60 А. Расстояние d между проводами равно 10 см. Определить магнитную индукцию В в точке А, одинаково удаленной от обоих проводников.
2. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом R = 15 см, находится в однородном магнитном поле (В=20 мТл). По проводу течет ток I = 30 А. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции, и подводящие провода находятся вне поля. Определить силу F, действующую на провод.
3. Виток, по которому течет ток I = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр витка d = 10 см. Какую работу нужно совершить: а) по перемещению витка в область пространства без магнитного поля; б) для поворота витка на угол a1 = p/2 и a2 = 2p относительно оси, совпадающей с диаметром? Как в каждом случае меняется потенциальная энергия контура с током?
4. Обмотка катушки диаметром d = 10 см состоит из плотно прилегающих друг к другу витков тонкой проволоки. Определите минимальную длину катушки, при которой напряженность в середине ее отличается от напряженности бесконечно длинного соленоида, содержащего такое же количество витков на единицу длины, не более чем на 0,5%. Ток, протекающий по обмотке, в обоих случаях одинаков.
5. Замкнутый соленоид (тороид) со стальным сердечником (см с.11) имеет n = 10 витков на каждый сантиметр длины. По соленоиду течет ток I = 2 А. Вычислить магнитный поток Ф в сердечнике, если его сечение S = 4см2.
3.5 Магнитное поле в ариант 8
1. По двум одинаковым круговым виткам радиусом 5 см, плоскости которых взаимно перпендикулярны, а центры совпадают, текут одинаковые токи I = 2 А (см. рис). Найдите индукцию магнитного поля в центре витков.
2. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R = 20 см течет ток I =100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мТл. Найти силу Fm растягивающую кольцо.
3. Два прямолинейных длинных проводника, по которым текут равные токи в одном и том же направлении, расположены параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Какой ток течет по проводникам, если для удаления проводников на вдвое большее расстояние нужно совершить работу (на единицу длины) А = 5,5×10-5 Дж/м?
4. Определите отношение длины I к среднему диаметру обмотки цилиндрической катушки d, при котором, не допуская погрешности свыше 1%, можно для определения напряженности магнитного поля в центре этой катушки пользоваться расчетной формулой для бесконечно длинной катушки.
5. Железный сердечник находится в однородном магнитном поле напряженностью Н = 1кА/м. Определить индукцию В магнитного поля в сердечнике и магнитную проницаемость m железа (см. с 11).
3.5 Магнитное поле Вариант 9
1
.
На рисунке изображены сечения двух
прямолинейных бесконечно длинных
проводников с токами. Расстояние
между проводниками АВ = 10 см, токи I1
= 20 А и I2 = 30 А. Найдите индукцию
магнитного поля в точках M1, M2
и М3. Расстояния M1А = 2 см, АМ2
= 4 см и ВМ3 = 3 см.
2. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца радиусом R = 10 см, текут одинаковые токи I = 10 А в каждом. Найти силу F взаимодействия этих колец, если плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние d между центрами колец равно 1 мм.
3. В атоме водорода движется электрон вокруг ядра по окружности радиусом r = 5,3×10–11 м. Атом помещен в магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл, направленное параллельно плоскости орбиты электрона. Вычислить магнитный момент Pm эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток.
4. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I = 20 А. Какова магнитная индукция В в точке А (см. рис), если г = 5 см?
5. По бесконечному соленоиду идет ток I = 10 А. Число витков на 1 м длины соленоида n =1000. Пользуясь законом полного тока, найти индукцию магнитного поля внутри соленоида.