Фізика / Домашн_ завдання 1-2 семестри / Семестр2 / Домашн_ завдання / Тема 1

Тема 1. Магнітне поле. Електромагнітна індукція

1.Двома безкінечними прямими провідниками, що знаходяться на відстані 5 см один від одного, проходять струми по 10 А в одному напрямі. Визначити індукцію магнітного поля у точці, яка знаходиться на відстані 3 см від кожного провідника.

2.Електрон рухається у магнітному полі, індукція якого 2 мТл, по гвинтовій лінії радіусом 2 см і кроком 5 см. Визначити швидкість електрона.

3.На малюнку зображено перерізи двох прямолінійних безкінечно довгих провідників зі струмами. Відстань

поміж провідниками АВ = 10 см, струми I1 = 20A та I2 =

30А. Знайти напруженості Н магнітного поля, яке створене струмами I1 та I2 у точках М1, М2, М3. Відстані М1А = 2 см, АМ2 = 4 см, ВМ3 = 3 см.

4.Електрон потрапляє у однорідне магнітне поле, індукція якого 20 мТл, перпендикулярно до силових ліній поля зі швидкістю 108 м/с. Обчислити радіус кола, по якому буде рухатися електрон.

5.Двома безкінечними прямими провідниками, які розташовані під прямим

кутом один до одного, проходять струми I1 = 30 А і I2 = 40 А (див. рис.). Відстань d поміж провідниками дорівнює 20 см. Визначити магнітну індукцію у точці С, яка є однаково віддаленою від обох провідників на відстань d.

6.Потік α - частинок (ядер атомів гелію), прискорених різницею потенціалів 1 МВ, потрапляє у однорідне магнітне поле напруженістю 1,2 кА/м. Швидкість кожної

частинки спрямована перпендикулярно до напряму магнітного поля. Знайти силу, яка діє на кожну частинку.

7.Електрон описує у магнітному полі коло радіусом 4 мм. Швидкість електрона 3,6 106 м/с. Знайти індукцію магнітного поля.

8.Два прямолінійних безкінечно довгих провідника розташовані перпендикулярно один до одного (див. рис.). Знайти напруженості

магнітного поля у точках М1 і М2, якщо струми I1 = 2 А і I2 = 3 А. Відстані АМ1 = АМ2 = 1 см і АВ = 2см.

9.Знайти кінетичну енергію (у електрон-вольтах) протона, який рухається по дузі кола радіусом 60 см у магнітному полі з індукцією 1 Тл.

10.Електрон, прискорений різницею потенціалів 6 кВ, потрапляє у магнітне поле під кутом 30° до напряму поля і рухається по гвинтовій траєкторії. Індукція магнітного поля 13 мТл. Знайти радіус і крок гвинтової траєкторії.

11.Плоска прямокутна котушка з 200 витків зі сторонами 10 і 5 см знаходиться у магнітному полі з індукцією 50 мТл. Який максимальний обертаючий момент може діяти на котушку у цьому полі, якщо струм у неї 2 А?

12.На прямолінійний провідник зі струмом 15 А в однорідному магнітному полі з індукцією 0,4 Тл діє сила 1,5 Н. Визначити довжину провідника, якщо він розташований під кутом 30° до силових ліній.

13.Рамка у вигляді кільця радіусом 2 см знаходиться в однорідному магнітному полі, напруженість якого дорівнює 75 А/м. Сила струму у рамці 1 А. Площина рамки складає кут 10° з вектором напруженості поля. Яку роботу необхідно здійснити, щоб розвернути рамку перпендикулярно до поля?

14.Знайти індуктивність соленоїда, якщо при швидкості зміни сили струму 20 А/с середнє значення ЕРС самоіндукції дорівнює 0,04 В.

15.Прямокутна рамка площею 500 см2, яка складається з 200 витків, рівномірно обертається в

однорідному магнітному полі навколо осі, що проходить паралельно до однієї з її сторін. Частота обертання 10 с-1. При цьому у рамці індукується ЕРС, максимальне значення якої 150 В. Знайти індукцію магнітного поля.

16.Прямий провідник завдовжки 50 см рухається в магнітному полі з швидкістю 10 м/с перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Знайти різницю потенціалів на кінцях провідника, якщо індукція магнітного поля становить 10 мТл.

17.Знайти максимальний магнітний потік через прямокутну рамку, яка обертається в однорідному магнітному полі з частотою 10 с-1, якщо амплітуда ЕРС індукції 3 В.

18.З якою швидкістю необхідно пересувати провідник завдовжки 10 см, щоб напруга на його кінцях дорівнювала 0,01 В. Вектор швидкості створює кут 30° з напрямом магнітної індукції. Магнітна індукція дорівнює 0,2 Тл.

19.Плоский виток площею 10 см2 розміщено у магнітному полі перпендикулярно до ліній індукції. Опір витка 1 Ом. Який струм пройде по витку, якщо магнітна індукція зменшується зі швидкістю 0,01 Тл/с?

20.Знайти індуктивність котушки, якщо амплітуда напруги на її кінцях 160 В, амплітуда струму в ній 10 А і частота струму 50 Гц.

21.На малюнку зображено перерізи двох прямолінійних безкінечно довгих провідників зі струмами. Відстань поміж провідниками АВ = 10 см,

струми I1 = 20A та I2 = 30А. Знайти напруженості Н магнітного поля, яке створене струмами I1 та I2 у точках М1, М2, М3. Відстані М1А = 2 см, АМ2 = 4 см, ВМ3 = 3 см.

22.α - частинка, кінетична енергія якої 500 еВ, потрапляє у магнітне поле, перпендикулярно до його напряму. Індукція магнітного поля 0,1 Тл. Знайти силу, яка діє на α - частинку, радіус кола, по якому вона рухається і період її обертання.

23.На рисунку зображено перерізи трьох безкінечних провідників

зі струмами. Відстані АМ = ВС = 5 см, струми I1 = I2 = I і I3 = 2

I. Знайти точку на прямій АС, у якій результуюча напруженість магнітного поля дорівнює нулю.

24.Два прямолінійних, довгих провідники розташовані паралельно на відстані 10 см один від

одного. По провідниках течуть струми I1 = I2 = 5A у протилежних напрямах. Знайти модуль та напрям напруженості магнітного поля в точці, яка знаходиться на відстані 10 см від кожного провідника.

25.Протон рухається зі швидкістю 108 м/с перпендикулярно до однорідного магнітного поля з індукцією 1 Тл. Знайти силу, яка діє на протон, і радіус кола, по якому він рухається.

26.Знайти відношення q/m для зарядженої частинки, якщо вона, потрапивши зі швидкістю 106 м/с у однорідне магнітне поле напруженістю 200 кА/м, рушає по дузі кола радіусом 8,3 см. Напрям швидкості руху частинки перпендикулярний до напряму магнітного поля.

27.Знайти напруженість магнітного поля, яке створюється відрізком АВ прямолінійного провідника зі струмом, у точці С, яка розташована на перпендикулярі до середини цього відрізку на відстані 6 см від нього. Провідником проходить струм 30 А і провідник можна бачити з точки С під кутом 90°.

28.Протон та α- частинка потрапляють у однорідне магнітне поле, напрям якого перпендикулярний до напряму їхнього руху. В скільки разів період обертання протону у магнітному полі більший за період обертання α- частинки?

29.Протон та електрон, які прискорені однаковою різницею потенціалів, потрапляють у однорідне магнітне поле. В скільки разів радіус викривлення траєкторії протона більше за радіус викривлення траєкторії електрона?

30.Двома безкінечними прямими провідниками, які розташовані під прямим

кутом один до одного, проходять струми I1 = 80 А і I2 = 60 А (див. рис.). Відстань d поміж провідниками дорівнює 10 см. Визначити магнітну індукцію у точці А, яка є однаково віддаленою від обох провідників на відстань d.