Магнитное поле
Два бесконечно длинных проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи силой I1 = 100 А и I2 = 50 А. Расстояние между проводниками d = 0,2 м. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.
По двум бесконечно длинным параллельным проводникам текут токи одного направления величиной 15 А. Вычислить напряженность магнитного поля в точке, которая расположена на расстоянии 40 см от одного проводника и 30 см от другого, если расстояние между ними 50 см.
Плоский контур с током силой I = 5 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл. Площадь контура S = 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α = 40º. Определить совершенную при этом работу.
В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S = 100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I = 50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить индукцию B магнитного поля, если при перемещении контура была совершена работа A = 0,4 Дж.
Какова напряженность магнитного поля в центре квадрата со стороной a = 10 см, если по его периметру протекает ток силой I = 20 А?
Проводник согнут в виде правильного треугольника со стороной a = 20 см. Какой ток протекает по периметру треугольника, если в его центре напряженность поля H = 71,64 А/м?
Определить частоту n обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле (B = 1 Тл).
Протон, получивший скорость в результате прохождения разности потенциалов U = 1 кВ, попадает в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции. Определить радиус окружности, по которой будет двигаться протон, и период его вращения.
Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (E = 400 В/м) и магнитное (B = 0,2 Тл) поля. Определить ускоряющую разность потенциалов U, если двигаясь перпендикулярно полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории. Отношение заряда к массе частицы q/m = 9,64 ∙ 107 Кл/кг.
Плоский конденсатор, между пластинами которого создано электрическое поле (E = 100 В/м), помещен в магнитное поле так, что силовые линии полей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть индукция B магнитного поля, чтобы электрон с начальной энергией Eк = 4 кэВ, влетевший в пространство между пластинами конденсатора перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, не изменил направления скорости?
Электрон движется по окружности радиусом R = 1 см в магнитном поле с индукцией B = 0,02 Тл. Какова кинетическая энергия электрона?
Заряженная частица с кинетической энергией Eк = 2 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R = 4 мм. Определить силу Лоренца, действующую на частицу со стороны поля.
Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 0,5 кВ, движется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии 1 см от него. Определить силу, действующую на электрон, если по проводнику течет ток I = 10 А.
В однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) равномерно с частотой n = 5 с-1 вращается стержень длиной 50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.
Железнодорожные рельсы изолированы друг от друга и от Земли и соединены через милливольтметр. Каково показание прибора, если по рельсам проходит поезд со скоростью 20 м/с? Вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли принять равной 40 А/м, а расстояние между рельсами 1,54 м.
На цилиндрический железный сердечник длиной 0,1 м намотан провод длиной 10 м. Определить индуктивность полученного соленоида. Магнитная проницаемость железа μ = 400.
На 1 см однослойного соленоида без сердечника приходится 40 витков. Объем соленоида 800 см3. При какой скорости изменения силы тока в соленоиде индуцируется ЭДС самоиндукции 0,4 В?
В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до 50 А в течении 0,5 с, при этом соленоид накапливает энергию 50 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?
Магнитный поток Ф в соленоиде, содержащем N = 1000 витков, равен 0,2 мВб. Определить энергию W магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, I = 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всем объеме соленоида считать однородным.
Определить энергию магнитного поля соленоида, содержащего N = 500 витков, которые намотаны на картонный каркас радиусом 2 см и длиной 0,5 м, если по нему идет ток I = 5 А.
Соленоид с сердечником из никеля на длине 0,5 м имеет N = 1000 витков с площадью поперечного сечения S = 50 см2. Определить магнитный поток внутри соленоида и энергию магнитного поля, если сила тока в соленоиде I = 10 А и магнитная проницаемость никеля μ = 200.
По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом R = 20 см, содержащему N = 500 витков, течет ток силой I = 1 А. Определить объемную плотность w энергии магнитного поля в центре кольца.
При какой силе тока I в прямолинейном проводе бесконечной длины на расстоянии r = 5 см от него объемная плотность энергии магнитного поля будет w = 1 мДж/м3?
Два бесконечно длинных прямолинейных проводника с токами 6 и 8 А расположены перпендикулярно друг другу. Определить индукцию и напряженность магнитного поля на середине кратчайшего расстояния между проводниками, равного 20 см.
По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам, расстояние между которыми 15 см, в одном направлении текут токи 4 и 6 А. Определить расстояние от проводника с меньшим током до геометрического места точек, в котором напряженность магнитного поля равна нулю.
Решить задачу 105 для случая, когда токи текут в противоположных направлениях.
Электрон движется в однородном магнитном поле, магнитная индукция которого
Тл. Вектор скорости электрона
перпендикулярен вектору
.
Сколько оборотов сделает электрон за
время
с?Квадратная проводящая рамка площадью
см2 за время
мс вносится в магнитное поле, индукция
которого
Тл перпендикулярна плоскости рамки.
Сопротивление рамки
Ом. Определить среднюю силу индукционного
тока, возникающего в рамке.По цилиндрической катушке, имеющей
витков, течет ток
.
При этом магнитный поток через один
виток
Bб. Определить энергию
магнитного поля катушки.Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом
к направлению поля и начинает двигаться
по винтовой линии. Индукция магнитного
поля В
=
1,310-2
Тл. Найти радиус витка и шаг винтовой
линии.Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью 106 м/с. Индукция магнитного поля 0,3 Тл. Радиус окружности 4 см. Найти заряд частицы, если известно, что ее энергия 12 кэВ.
Чему равна сила тока, проходящего по периметру правильного шестиугольника со стороной а = 20 см, если в его центре магнитная индукция В = 10 мкТл?
Проволочное кольцо радиусом
см лежит на столе. Какое количество
электричества Q
пройдет по кольцу, если его повернуть
с одной стороны на другую? Сопротивление
кольца R
= 1 Ом.
Вертикальная составляющая индукции В
магнитного поля Земли равна 50 мкТл.Индуктивность соленоида длиной
м, намотанного в один слой на немагнитный
каркас, равна
мГн. Площадь сечения соленоида S
=
20 см2.
Определить число витков п
на каждом сантиметре длины соленоида.Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический каркас, имеет
витков и индуктивность
мГн. Чтобы увеличить индуктивность
катушки до
мГн, обмотку с катушки сняли и заменили
обмоткой из более тонкой проволоки с
таким расчетом, чтобы длина катушки
осталась прежней. Определить число
витков катушки после перемотки.Виток, по которому течет ток I = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр D витка равен 10 см. Определить работу А, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол: а)
относительно оси, совпадающей с
диаметром; б)
.Квадратная рамка со стороной а = 10 см, по которой течет ток 200 А, свободно устанавливается в однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл). Определить работу, которую необходимо совершить при повороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол
.Прямой провод длиной
см, по которому течет ток
А, находится в однородном магнитном
поле с индукцией В
=
0,01 Тл. Найти угол
между направлением вектора
и током, если на провод действует сила
мН.Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи
кА. Определить силу
,
действующую на рамку, если ближайшая
к проводу сторона рамки находится на
расстоянии, равном ее длине.Определить индукцию В и напряженность Н магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей
витков, идет ток
А. Внешний диаметр
тороида равен 30 см, внутренний
см.
