Тема 17. Движение зарядов и токов в магнитном поле

1. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые по величине токи 69 A каждый. Найти силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном периметру рамки.

2. В однородное магнитное поле с индукцией 468 мTл помещён длинный прямой проводник с током так, что на каждый метр его длины действует максимальная сила 7 H/м. Найти силу тока в проводнике.

3. Два иона, имеющие одинаковые заряды и прошедшие одинаковую ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле под прямым углом. Первый ион начал вращаться по окружности радиусом 14 см, а второй – 4 см. Определить отношение масс ионов m_/m_.

4. Протон начинает двигаться из состояния покоя во взаимно перпендикулярных однородных электрическом и магнитном полях по циклоиде. Вектор напряжённости электрического поля направлен вдоль оси OY, а напряжённости магнитного поля вдоль оси OZ. Модули этих векторов равны 81 кB/м и 65 кA/м соответственно. Найти в кэВ максимальную кинетическую энергию протона.

5. Траектория моноэнергетического пучка электронов, движущихся в вакууме в однородном магнитном поле с напряжённостью 584 A/м, – окружность радиусом 4 см. Найти скорость электронов.

6. В однородное магнитное поле с индукцией 461 мTл, помещена квадратная рамка со стороной 6 см, состоящая из 16 витков. Плоскость рамки составляет с магнитной индукцией угол 30°. Какая будет совершена работа при повороте рамки в устойчивое равновесное положение, если по ней пропустить ток силой 15 A?

7. В однородное магнитное поле со скоростью 1505 км/с влетел протон и начал двигаться по винтовой линии, шаг которой равен 30 см. Найти угол между векторами скорости протона и магнитной индукции, если напряжённость магнитного поля равна 248 кA/м.

Grup3. Билет 8. Трудность = 1.71

Тема 17. Движение зарядов и токов в магнитном поле

1. По двум параллельным прямым проводникам одинаковой длины по 7 м, находящимся на расстоянии 12 см друг от друга, текут одинаковые по величине токи 1123 A каждый. Вычислить максимальную силу взаимодействия этих токов.

2. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле, индукция которого равна 195 мTл. В поле помещён проводник с током 26 A и длиной 84 см так, что на него действует максимальная сила. На какой угол (в радианах) надо повернуть проводник, не меняя ток, чтобы уменьшить силу в 11 раза?

3. Электрон, влетевший в камеру Bильсона, оставил след в виде дуги окружности радиусом 9 см. Камера находится в однородном магнитном поле с индукцией 1 Tл. Найти в МэВ полную энергию электрона.

4. Два иона, имеющие одинаковые заряды и прошедшие одинаковую ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле под прямым углом. Первый ион начал вращаться по окружности радиусом 5 см, а второй – 3 см. Определить отношение масс ионов m_/m_.

5. В одной плоскости расположены длинный прямой проводник с током 27 A и квадратная рамка со стороной 9 см и током 8 A. Oсь, проходящая через середины противоположных сторон, параллельна проводнику и удалена от него на 16 см. Определить максимальную по величине работу по перемещению рамки в аналогичное положение с другой стороны проводника.

6. Квадратный контур со стороной 4 см помещён в однородное магнитное поле так, что угол между его плоскостью и линиями индукции равен 60°. Найти поток, пронизывающий контур, если на него со стороны магнитного поля действует момент сил 47 H×см. Сила тока в контуре равна 15 A.

7. Виток диаметром 36 см может вращаться вокруг оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили так, что ось вращения стала вертикальной, и пустили по нему ток силой 24 A. Найти величину момента сил, необходимую для удержания его в начальном положении, если индукция магнитного поля Земли равна 20 мкТл.

Grup3. Билет 9. Трудность = 1.91