Вариант 18

Задача 1. Между полюсами магнита подвешен горизонтально на 2 невесомых нитях прямой проводник длины l = 0,2 м и массы m = 10 г. Индукция однородного магнитного поля В = 49 мТл и перпендикулярна проводнику. На какой угол а от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток I = 2 А? Сделать рисунок.

Задача 2. Протон и а-частица (₂Не⁺⁴) влетают в однородное магнитное поле с индукцией В = 4*10^-3 Тл. Сравнить радиусы окружностей, которые

описывают частицы, если у них одинаковы: 1) скорости; 2) энергии. Задача 3. Будет ли в рамке АВСД (рисунок 9) возникать индукционный ток, если рамку а) вращать относительно неподвижного

проводника с током ООr; б) вращать вокруг стороны АВ; в) вращать вокруг стороны ВС; г) двигать поступательно в вертикальном направлении; д) двигать поступательно в горизонтальном направлении. Задача 4. Через соленоид

индуктивностью 0,4 мГн и площадью Рисунок 9 - к задаче 3 (вариант 18)

поперечного сечения 10 см², проходит

ток 0,5 А. Какова индукция магнитного поля В внутри соленоида, если он

содержит 100 витков? Поле считать однородным.

Задача 5. Определить период Т колебаний стержня длиной l= 30 см около

горизонтальной оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его

конец.

Задача 6. Складываются два колебания одинакового направления,

выраженные уравнениями x₁=A₁cos( (t+τ₁)) и x₂=A₂cos( (t+τ₂))

где A₁ = 3 см, А₂ = 2 см,τ₁= 1/6 с, τ₂ = 1/3 с, Т = 2 с. Написать уравнение результирующего колебания.

Задача 7. Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со скоростью V = 15 м/с. Период колебания шнура Т = 1,2 с. Определить разность фаз Δφ колебаний двух точек, лежащих на луче и отстоящих от источника волн на расстояниях х₁=20 м и X₂ =30 м.

Задача 8. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 5 мкФ и катушки индуктивностью 0,2 Гн и сопротивления 40 Ом. Конденсатор заряжен количеством электричества 5*10^-4 Кл. Найти период колебаний

84

колебательного контура и логарифмический декремент затухания.

Задача 9. Катушка и амперметр соединены последовательно и подклю­чены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r_v = 4 кОм. Амперметр показывает силу тока I_A = 0,3 А, вольтметр - напряжение U_v = 120 В. Определить сопротивление R катушки.

Задача 10. Ток в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t =50 с равномерно нарастает от I₁ = 5 А до I₂ = 10 А. Определить теплоту Q, выделившуюся за это время в проводнике.

Задача 11. Каким образом нужно расположить прямолинейный алюминиевый проводник в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл и какой силы ток пропустить по нему, чтобы он находился в равновесии. Радиус проводника 1 мм.

Задача 12. Заряженная частица движется в магнитном иоле по окружности со скоростью V = 10⁶ м/с, Индукция магнитного поля В = 0,3 Тл. Радиус окружности R = 4 см. Найти заряд q частицы, если известно, что ее энергия W=12kэB.

Задача 13. Внутреннее сопротивление гальванометра R_r = 680 Ом. Как и какое сопротивление нужно подключить к нему, чтобы можно было измерить ток силой 2,5 А? Шкала гальванометра рассчитана на 300 мкА. Задача 14. Сила тока в проводнике сопротивлением 10 Ом меняется со временем по закону I = I₀sinωt. Найти теплоту, которая выделится в проводнике за половину периода Т, если начальная сила тока I₀ = 10 А, циклическая частота ω = 50πс^-1. Сопротивление проводника R = 20 Ом. Задача 15. Определить напряженность однородного горизонтального магншного поля, в котором в равновесии находится незакрепленный, прямолинейный медный проводник с током силой 10 А. Диаметр проводника d = 4 мм.

Задача 16. Материальная точка массой m = 10 г совершает гармонические колебания по закону X = Acosωt с частотой v = 0,5 Гц. Амплитуда колебаний А = 3 см. Определить: а) максимальную силу г, действующую на точку; б) полную энергию Е колеблющейся точки.