физика Кейс _С-2012 / Кейс _С-2012 / эКЗАМЕН / Физика 1 / 3

3.3. Магнитное поле

1. Магнитный момент рамки с током.

2. Определение вектора магнитной индукции.

3. Закон Био- Савара – Лапласа. Что означают величины, входящие в это уравнение?

4. Принцип суперпозиции магнитных полей.

5. Магнитная индукция поля прямого тока.

6. Магнитная индукция поля кругового тока. Укажите направление вектора магнитной индукции в центре кругового витка с током.

7. Магнитная индукция поля соленоида. Нарисуйте линии магнитной индукции поля соленоида.

8. Определение линий магнитной индукции. Нарисуйте линии магнитной индукции поля прямого тока.

9. Какое магнитное поле называется однородным? Приведите пример однородного магнитного поля.

10. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Как направлена сила Ампера, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле?

11. Закон Ампера для параллельных токов. Как взаимодействуют токи противоположных направлений?

12. Закон Ампера для параллельных токов. Как взаимодействуют токи одинаковых направлений?

13. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.

14. Что означает, что магнитное поле имеет вихревой характер?

15. Сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд. Как движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость параллельна вектору ?

16. Сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд. Как движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость перпендикулярна вектору ?

17. Явление Холла.

18. Чему равен вращающий механический момент, действующий на контур с током в магнитном поле?

19. Что происходит с контуром, если он ориентирован так, что направление вектора совпадает с положительной нормалью к контуру?

20. Что происходит с контуром, если он ориентирован так, что положительная нормаль к контуру перпендикулярна направлению вектора ?

21. Что называется магнитным потоком через площадку dS ?

22. Теорема Гаусса для магнитного поля.

23. Максимальный вращающий момент, действующий на рамку площадью

1 см², находящуюся в магнитном поле, равен 2·10^-6 Н·м. Сила тока, текущего в рамке 0,5 А. Найти индукцию магнитного поля.

24. Найти магнитную индукцию в центре кольца, по которому идет ток 10А. Радиус кольца 5 см.

25. Найти напряженность магнитного поля в центре кругового витка радиусом 1 см, по которому течет ток 1А.

26. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка радиусом 10 см равна 40 А/м. Найти силу тока в витке.

27. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка равна 20 А/м. Сила тока в витке равна 2 А. Найти радиус витка.

28. Найти напряженность магнитного поля в точке, отстоящей на 2 см от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток 5А.

29. В точке, отстоящей на 5 см от бесконечно длинного прямолинейного проводника, индукция магнитного поля 2 ·10 ^–5 Тл. Найти силу тока в проводнике.

30. Катушка длиной 40 см состоит из1000 витков. Найти напряженность магнитного поля внутри катушки, если ток, проходящий по катушке, равен 2 А.

31. Напряженность магнитного поля внутри катушки длиной 20 см равна 80А/м. По катушке протекает ток 0,1 А. Из какого числа витков состоит катушка?

32. Определите индукцию магнитного поля на оси соленоида, состоящего из 100 витков провода, если сила тока в нем 10 А, длина соленоида равна 15,7 см, µ₀=4π·10^-7 Гн/м.

33. Чему равен магнитный момент квадратного контура с током 5 А и стороной 0,1 м ?

34. Найти индукцию магнитного поля, в котором на проводник длиной 5 см действует сила 50 мН. Сила тока в проводнике 25А. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

35. Под каким углом расположены прямолинейный проводник в однородном магнитном поле с индукцией 15 Тл, если на каждые 10 см длины проводника действует сила, равная 3 Н, когда проходит ток 4 А?

36. С какой силой действует магнитное поле индукцией 10 мТл на проводник длиной 10 см, если сила тока в проводнике 50 А? Линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.

37. Определите индукцию однородного магнитного поля, в котором на прямой провод длиной 0,5 м, расположенный под углом 30° к линиям индукции, действует сила 9 Н при прохождении по проводнику тока 3 А.

38. На проводник длиной 50 см, расположенной перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, действует сила 0,12 Н. Определите магнитную индукцию, если сила тока в проводнике 3 А?

39. На проводник длиной 0,5 м, помещенный в однородное магнитное поле индукцией 0,4 Тл, действует сила 2 Н. Найти силу тока в проводнике, если он расположен перпендикулярно линиям магнитного поля.

40. Электрон движется со скоростью 10⁶ м/с в магнитном поле индукцией 0,5 Тл параллельно линиям магнитной индукции. Найти силу Лоренца. Заряд электрона 1,6·10 ^–19 Кл, масса 9,1·10 ^–31 кг.

41. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см² при индукции поля 0,2 Тл, если эта поверхность расположена под углом 60º к вектору индукции?

42. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4 г равна 10А. Найти индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы он висел, не падая.

43. В проводнике длиной 8 см сила тока равна 50А. Он находится в однородном магнитном поле индукцией 20 мТл. Проводник переместился на 10 см перпендикулярно линиям магнитного поля. Чему равна работа по перемещению проводника?

44. Проводник длиной 0,15 м помещен в однородное магнитное поле индукцией 0,4 Тл. При перемещении проводника по направлению силы Ампера на 0,025 м была совершена работа12 мДж. Найти силу тока в проводнике.

45. В пространстве, где существуют однородные электрические Е= 1 кВ/м и магнитные В=1 мТл поля, прямолинейно и равномерно движется электрон. Найти его скорость.

46. В однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции влетает заряженная частица. Заряд частицы q, масса m. Найти период обращения частицы по окружности.

47. Протон в магнитном поле индукцией В описал окружность радиусом R. Найти скорость протона. Заряд частицы q, масса m.

48. Протон в магнитном поле движется по окружности радиусом R со скоростью u. Найти магнитную индукцию поля. Заряд частицы q, масса m.

49. Протон и a-частица влетают в однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции. Чему равно отношение радиусов окружностей, которые описывают частицы, если у них скорости одинаковы. m_a= 4m_p, q_a=q_p.

50. В однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции влетает заряженная частица. Заряд частицы q, масса m, скорость u. Найти радиус окружности, которую описывает частица.

51. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл движется одновалентный ион со скоростью 1,92·10⁶ м/с. Если радиус окружности равен 10 см, то чему равна масса этого иона?

52. Катушка, состоящая из 400 витков проволоки, намотанной на прямоугольный каркас длиной 5 см и шириной 2 см, подвешена на нити в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. По катушке течет ток 10^-3 А. Плоскость катушки составляет 60º с направлением вектора магнитной индукции. Найти вращающий момент, действующий на катушку.

53. Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 и 5 см находится в однородном магнитном поле индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в катушке 2 А?

54. Рамка площадью 400 см² помещена в однородное магнитное поле индукцией 0,1 Тл, так что нормаль к рамке перпендикулярна линиям индукции. При какой силе тока на рамку будет действовать вращающий момент 20·10^-3 Н·м?

55. В магнитном поле, индукция которого В, вращается стержень длины x. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна силовым линиям магнитного поля. Найти магнитный поток, пересекаемый стержнем при каждом обороте.

56. В однородное магнитное поле, индукция которого 0,1 Тл, помещена квадратная рамка. Сторона рамки 4 см. Плоскость рамки перпендикулярна направлению вектора магнитной индукции. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.

57. В однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции влетает заряженная частица с кинетической энергией К. Заряд частицы q, масса m. Найти радиус окружности, которую описывает частица.

58. В однородное магнитное поле индукцией В перпендикулярно линиям индукции влетает заряженная частица с кинетической энергией К. Заряд частицы q, масса m. Найти момент импульса частицы.

59. Найти кинетическую энергию протона, движущегося по дуге окружности радиусом R в магнитном поле индукцией В. Заряд протона q, масса m.

60. Из проволоки длиной 8 см сделан круговой контур. Найти максимальный вращающий момент, действующий на контур, помещенный в магнитное поле индукцией 0,2 Тл при силе тока в контуре 4 А?