Тест 6 c-2

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 1

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямой провод, по которому течет ток 1=1 кА, расположен в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. С какой силой F действует поле на отрезок провода длиной l=1 м если магнитная индукция В равна 1 Тл? [1 балл]

2. Проволочный виток радиусом R=5 см находится в одно­родном магнитном поле напряженностью H=2 кА/м. Плоскость витка образует угол α=60° с направлением поля. По витку течет ток I=4 А. Найти механический момент М, действующий на виток. [2 балла]

3. Магнитное поле создано бесконечно длинным проводнике с током I=100 А. На расстоянии а=10 см от проводника находите точечный диполь, вектор магнитного момента (р_т=1 мА·м²) которого лежит в одной плоскости с проводником и перпендикулярен ему. Определить силу F, действующую на магнитный диполь. [3 балла]

4. Вычислить радиус R дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией В = 15 мТл, если скорость u протона равна 2 Мм/с. [1 балл]

5. В однородном магнитном поле с индукцией В=100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость u электрона, если шаг h винтовой линии равен 20 см, а радиус R=5 см. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 2

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Двухпроводная линия состоит из длинных параллельных прямых проводов, находящихся на расстоянии d=4мм друг от дру­га. По проводам текут одинаковые токи I=50 А. Определить силу взаимодействия токов, приходящуюся на единицу длины провода. [1 балл]

2. Виток диаметром d=20 см может вращаться около верти­кальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток уста­новили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток I=10 А. Найти механический момент M, который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении. Горизонтальную составляющую В_Г магнитной индукции поля Земли принять равной 20 мкТл. [2 балла]

3. Прямоугольная рамка со сторонами a=40 см и b=30 см, расположена в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводником с током I₁=6 А так, что длинные стороны рамки параллельны проводу. Сила тока в рамке I₂=1 А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона находится на расстоянии c=10 см. [3 балла]

4. Определить силу Лоренца F, действующую на электрон, влетевший со скоростью u = 4 Мм/с в однородное магнитное поле под углом a = 30° к линиям индукции. Магнитная индукция В поля равна 0,2 Тл. [1 балл]

5. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В =9 мТл по винтовой линии, радиус R которой равен 1 см и шаг h=7,8 см. Определить скорость электрона u.[2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 3

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямой провод, по которому течет ток 1=100 А, расположен в однородном магнитном поле под углом 60° к линиям магнитной индукции. С какой силой F действует поле на отрезок провода длиной l=10 cм если магнитная индукция В равна 0,1 Тл? [1 балл]

2. Рамка гальванометра длиной а = 4 см и шириной b = 1,5 см, содержащая N=200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Плоскость рамки парал­лельна линиям индукции. Найти механический момент М, дей­ствующий на рамку, когда по витку течет ток I = 1 мА. [2 балла]

3. Круговой проволочный виток, радиуса R=20 см, по которому течет ток I = 10 А, находится в однородном магнитном поле. Магнитная индукция B=0,01 Тл направлена перпендикулярно плоскости витка. Найти силу натяжения проволоки. [3 балла]

4. Двукратно ионизированный атом гелия (a-частица) движется в однородном магнитном поле напряженностью H = 100 кА/м по окружности радиусом R = 10 см. Найти скорость u a-частицы. [1 балл]

5. В однородном магнитном поле с индукцией В=2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R =10 см и шагом h=60 см. Определить кинетическую энергию протона. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 4

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной l=2 м каждая, отстоящие друг от друга на расстоянии d=20 см. Определить силу F взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток I = 10 кА. [1 балл]

2. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, рав­ной 150 см², содержит N=200 витков провода, по которому течет ток I=4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напря­женностью H=8 кА/м. Определить вращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол α=60° с линиями индукции. [2 балла]

3. Магнитное поле создано бесконечно длинным проводнике с током I=100 А. На расстоянии а=10 см от проводника находите точечный диполь, вектор магнитного момента (р_т=1 мА·м²) которого лежит в одной плоскости с проводником и параллелен ему. Определить силу F, действующую на магнитный диполь. [3 балла]

4. На электрон, движущийся в однородном магнитном поле индукцией B = 2 Тл со скоростью u = 10⁷ м/с действует сила F = 1,6 пН. Найти угол между направлениями скорости и магнитной индукции. [1 балл]

5. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженностью H = 16 кА/м со скоростью u = 8 Мм/с. Вектор скорости составляет угол a =60° с направлением линий индукции. Определить радиус R винтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 5

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. По двум параллельным проводам длиной l = 1 м каждый те­кут одинаковые токи I = 14 А. Токи взаимодействуют с силой F = 1 мН. Найти расстояние d между проводами. [1 балл]

2. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется во круг ядра по окружности радиусом r = 53 пм. Вычислить магнитный момент р_т эквивалентного кругового тока. [2 балла]

3. Найти силу, действующую на отрезок прямого проводника длиной L=50 см по которому течет ток I₁=1 А, со стороны бесконечного прямолинейного провода с током I₂=10 А. Проводники расположены в одной плоскости перпендикулярно друг другу, минимальное расстояние между проводниками a=10 см. [3 балла]

4. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,015 Тл по окружности радиусом R = 10 см. Определить импульс р иона. [1 балл]

5. Магнитное поле напряженностью 8 кА/м и электрическое поле напряженностью 1 кВ/м направлены одинаково. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью 10⁵ м/с перпендикулярно к направлению электрического поля. Найти нормальное ускорение электрона. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 6

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямой провод длиной l=10 см, по которому течет ток I=20А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В =0,01 Тл. Найти угол α между направлениями вектора В и тока, если на провод действует сила F=10 мН. [1 балл]

2. Рамка гальванометра, содержащая N = 200 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити. Площадь S рамки равна 1 см². Нормаль к плоскости рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции (В=5 мТл). Когда через гальванометр был пропущен ток I=2 мкА, то рамка повернулась на угол α=30°. Найти постоянную кручения С нити. [2 балла]

3. Магнитное поле создано бесконечно длинным проводнике с током I = 100 А. На расстоянии а = 10 см от проводника находите точечный диполь, вектор магнитного момента (р_т = 1 мА·м²) которого совпадает по направлению с вектором магнитной индукции в этой точке. Определить силу F, действующую на магнитный диполь. [3 балла]

4. Двукратно ионизированный атом гелия (a-частица) движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл под углом a = 30° к силовым линиям. Со стороны магнитного поля на атом действует сила F = 1 пН. Определить скорость a-частицы. [1 балл]

5. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженностью H = 16 кА/м со скоростью u = 8 Мм/с. Вектор скорости составляет угол a =60° с направлением линий индукции. Определить шаг h винтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 7

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямой проводник длиной 1 м подвешенный за края на двух нерастяжимых, невесомых нитях и параллельных нитях, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Линии магнитной индукции горизонтальные и перпендикулярны проводнику. Определить изменение силы натяжения каждой нити, если по проводнику пропустить ток в 20 А. [1 балл]

2.  Проволочный виток радиусом R=5 см находится в одно­родном магнитном поле с индукцией B=2,5 мТл. Плоскость витка образует угол α=60° с направлением поля. По витку течет ток I=2А. Найти механический момент М, действующий на виток. [2 балла]

3. По тонкому полукольцу радиуса R=50 см течет ток I=1 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией B=0,01 Тл. Найти результирующую силу, действующую на полукольцо. [3 балла]

4. Ион движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,015 Тл по окружности радиусом R = 10 см. Определить заряд иона, если его импульс равен р = 2,4×10^‑22 кг×м/с. [1 балл]

5. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией В = 0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженностью Е = 100 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Вычислить скорость u частицы. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 8

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямой провод, по которому течет ток, расположен в однородном магнитном поле индукцией B=0,1 Тл под углом 30° к линиям магнитной индукции. Найти силу тока в проводнике, если на отрезок проводника длиной L=0,5 м действует сила F=0,25 Н. [1 балл]

2. Напряженность H магнитного поля в центре круговой витка равна 200 А/м. Магнитный момент р_т витка равен 1 А·м² Вычислить радиус R витка. [2 балла]

3. Проводящая перемычка массой m = 5 кг, активная длина которой равна L = 50 см, находится в однородном вертикальном магнитном поле и равномерно движется вверх по рельсам, составляющим угол α = 30° с горизонтом. Сила тока в перемычке равна I = 40 А, коэффициент трения μ = 0,2. Найти величину индукции магнитного поля. [3 балла]

4. Электрон движется в однородном магнитном поле со скоростью u = 8 Мм/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найти ускорение электрона, если магнитная индукция B равна 5 мТл. [1 балл]

5. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=800 В, влетает в однородные, скрещенные под прямым углом магнитное (В=50 мТл) и электрическое поля. Определить напряженность Е электрического поля, если протон движется в скрещенных полях прямолинейно. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 9

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. По двум параллельным проводам длиной l = 1 м каждый те­кут одинаковые токи. Расстояние d между проводами равно 1 см. Токи взаимодействуют с силой F = 1 мН. Найти силу тока I в про­водах. [1 балл]

2. Виток диаметром d = 20 см может вращаться около верти­кальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток уста­новили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток I = 5 А. Механический момент M, который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении, равен 3,14 мкН·м. Найти горизонтальную составляющую В_Г магнитной индукции поля Земли. [2 балла]

3. По круговому витку радиуса R = 60 см течет ток I = 100 А. На оси витка на расстоянии a = 80 см от его центра находится магнитный диполь, вектор магнитного момента (р_т = 1 мА·м²) которого совпадает по направлению с вектором магнитной индукции в этой точке. Определить силу F, действующую на магнитный диполь. [3 балла]

4. Заряженная частица, обладающая скоростью u = 2×10⁶ м/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,52 Тл. Найти отношение q/m заряда частицы к ее массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом R = 4 см. [1 балл

5. Заряженная частица движется по окружности радиусом R = 1 см в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью E = 100 В/м. Вычислить промежуток времени Dt, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 10

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямой проводник, по которому течет ток 40 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сила, действующая на проводник, равна 5 Н. Найти длину проводника. [1 балл]

2. Рамка гальванометра длиной а=4 см и шириной b = 1,5 см, содержащая N=200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией B=0,1 Тл. Рамка может вращаться относительно оси, проходящей через середину стороны а. Плоскость рамки парал­лельна линиям индукции. Найти силу, приложенную к стороне b и перпендикулярную плоскости рамки, удерживающую эту рамку в равновесии. [2 балла]

3. Два бесконечных длинных прямолинейных проводника с одинаковыми токами I = 5 A, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R₁=10 см. Какую работу на один метр длины проводника нужно совершить, чтобы раздвинуть проводники до расстояния R₂=30 см? [3 балла]

4. На частицу, движущуюся со скоростью u = 3 Мм/с в однородном магнитном поле индукцией B = 1,5 Тл под углом a = 45° к силовым линиям, действует сила F = 1 пН. Найти заряд частицы. [1 балл]

5. Протон влетает со скоростью u=100 км/с в область пространства, где имеются электрическое (E = 210 В/м) и магнитное (В = 3,3 мТл) поля. Напряженность Е электрического поля и магнитная индукция В совпадают по направлению. Определить ускорение протона для начального момента движения в поле, если направление вектора его скорости u совпадает с общим направлением векторов Е и В. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 11

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы, отстоящие друг от друга на расстоянии d=20 см. Определить силу F взаимного отталкивания шин, приходящуюся на единицу длины шины, в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток I = 10 кА. [1 балл]

2. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, рав­ной 150 см², содержит N=200 витков провода, по которому течет ток. Катушка помещена в однородное магнитное поле напря­женностью H=8 кА/м. Вращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол α=60° с линиями индукции, равен 0,1 Н·м. Определить силу тока в катушке. [2 балла]

3. На горизонтальных рельсах лежит проводящая перемычка массой m = 1 кг и активной длиной L = 20 см. Система находится в однородном вертикальном магнитном поле индукцией B = 0,2 Тл. Если по перемычке пропустить ток силой I = 10 А, то перемычка будет двигаться с ускорением a = 0,2 м/с². Найти коэффициент трения между рельсами и перемычкой. [3 балла]

4. Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью H = 4 кА/м со скоростью u = 10 Мм/с. Вектор скорости направлен перпендикулярно линиям напряженности. Найти радиус R окружности, по которой он движется. [1 балл]

5. Магнитное поле напряженностью 8 кА/м и электрическое поле напряженностью 1 кВ/м направлены одинаково. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью 10⁵ м/с параллельно направлению электрического поля. Найти нормальное ускорение электрона. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 12

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямолинейный проводник массой 3 кг, по которому течет ток 5 А, поднимается вертикально вверх с постоянной скоростью в однородном магнитном поле с индукцией 3 Тл, оставаясь под углом 30° к магнитным линиям. Определить длину проводника. [1 балл]

2. Напряженность H магнитного поля в центре круговой витка равна 200 А/м. Магнитный момент р_т витка равен 1 А·м². Вычислить силу тока I в витке. [2 балла]

3. Контур из провода, изогнутого в форме квадрата со стороной a = 0,5 м, расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводником с током I₁ = 5 А так, что две его стороны параллельны проводу. Сила тока в контуре I₂ = 1 А. Определить силу, действующую на контур, если ближайшая к проводу сторона находится на расстоянии b=10 см. [3 балла]

4. На электрон, движущийся со скоростью u = 2,5 Мм/с в однородном магнитном поле под углом a = 30° к линиям магнитной индукции, действует сила F = 0,1 пН. Найти индукцию магнитного поля. [1 балл]

5. Протон влетает со скоростью u=100 км/с в область пространства, где имеются электрическое (E = 210 В/м) и магнитное (В = 3,3 мТл) поля. Напряженность Е электрического поля и магнитная индукция В совпадают по направлению. Определить ускорение протона для начального момента движения в поле, если направление вектора его скорости u перпендикулярно направлению векторов Е и В. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 13

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Прямой проводник, по которому течет ток 25 А, находится в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сила, действующая на единицу длины равна 10 Н/м. Найти величину индукции магнитного поля. [1 балл]

2. Рамка гальванометра длиной а=4 см и шириной b = 1,5 см, содержащая N=200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией B=0,1 Тл. Рамка может вращаться относительно оси, проходящей через середину стороны b. Плоскость рамки парал­лельна линиям индукции. Найти силу, приложенную к стороне а и перпендикулярную плоскости рамки, удерживающую эту рамку в равновесии. [2 балла]

3. Два бесконечных длинных прямолинейных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть на расстояние 2R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа A = 138 нДж. Определить силу тока в проводниках. [3 балла]

4. Радиус R дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле, равен 1,38 м. Определить индукцию В магнитного поля, если скорость u протона равна 2 Мм/с. [1 балл]

5. Магнитное поле напряженностью 8 кА/м и электрическое поле напряженностью 1 кВ/м направлены одинаково. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью 10⁵ м/с параллельно направлению электрического поля. Найти тангенциальное ускорение электрона. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 14

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Параллельно прямому бесконечно длинному проводу, по которому течет ток I₁ = 100 А, на расстоянии b = 10 см расположен прямой отрезок проводника длиной L = 20 см. Найти силу тока в проводнике, если на него действует сила F = 0,1 мН. [1 балл]

2. По кольцу радиусом R течет ток. На оси кольца на расстоянии d= 1 м от его плоскости магнитная индукция В= 10 нТл. Определить магнитный момент р_т кольца с током. Считать R много меньшим d. [2 балла]

3. Однородный медный диск радиусом 20 см, который может свободно вращаться вокруг оси, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярной плоскости диска. Один токоподводящий контакт касается оси диска, другой – его края. Найти момент сил, действующий на диск при пропускании через него тока силой 10 А. [3 балла]

4. Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью H = 4 кА/м со скоростью u = 10 Мм/с. Вектор скорости направлен перпендикулярно линиям напряженности. Найти силу, с которой поле действует на электрон. [1 балл]

5. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 9 мТл по винтовой линии, радиус R которой равен 1 см и шаг h = 7,8 см. Определить период Т обращения. [2 балла]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 6 Вариант № 15

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. По горизонтальному проводнику длиной 2 см и массой 2 г течет ток силой 5 А. Определить индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы он не падал. [1 балл]

2. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется во круг ядра по окружности радиусом r=53 пм. Вычислить механический момент М, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле, линии индукции которого параллельны плоскости орбиты электрона. Магнитная индукция В поля равна 0,1 Тл. [2 балла]

3. Проводящая перемычка массой m = 1,1 кг и активной длиной L = 30 см лежит на рельсах, составляющих угол α = 45° с горизонтом. Коэффициент трения равен μ = 0,1. Система находится в вертикальном однородном магнитном поле индукцией B = 2 Тл. Какой минимальный ток нужно пропустить по перемычке, чтобы она не соскальзывала по рельсам? [3 балла]

4. Частица движется со скоростью u = 10⁵ м/с и ускорением a = 4,8·10¹⁰ м/с² в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найти отношение заряда частицы к ее массе q/m, если магнитная индукция B равна 0,01 Тл. [1 балл]

5. Магнитное поле напряженностью 8 кА/м и электрическое поле напряженностью 1 кВ/м направлены одинаково. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью 10⁵ м/с перпендикулярно к направлению электрического поля. Найти тангенциальное ускорение электрона. [2 балла]