Задания к разделу «электромагнетизм» Вариант 1

1. В однородное магнитное поле с напряженностью 810³ А/м внесен медный проводник. Плотность тока в проводнике 3 А/мм². С каким ускорением будет двигаться проводник, если направление тока перпендикулярно направлению магнитного поля?

2. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток силой 10 А. Длина стороны треугольника 30 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот. Для сравнения определить индукцию магнитного поля в центре кругового провода, вписанного в этот треугольник.

3. Проволочная рамка площадью 50 см² расположена перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В = (А + Вt²), где А=1 Тл; В=1 Тл/с². Определить ЭДС, индуцируемую в контуре в момент t = 0,5 с.

4. В магнитном поле с индукцией 1,2 Тл по круговой орбите радиусом 50 см движется - частица. Определить скорость и разность потенциалов, которую должна пройти - частица, чтобы приобрести такую скорость. Заряд - частицы 3,210^-19 Кл, масса ее 6,6410^-27 кг.

5. По соленоиду идет ток силой 1,5 А. Магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида, равен 210^-6 Вб. Определить индуктивность соленоида, если он имеет 800 витков.

6. Виток, по которому идет ток силой 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,016 Тл. Диаметр витка равен 10 см. Определить работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол /2 относительно оси, совпадающей с диаметром.

7. Соленоид длиной 50 см и площадью сечения 2 см² имеет индуктивность 210⁷ Гн. При какой силе тока плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 10^-3 Дж/м³?

8. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи силой 2 А, 4 А, 6 А, идущие в одном направлении.

9. Определить относительную магнитную проницаемость железного сердечника катушки при токе силой 4 А. Индуктивность катушки 0,4 Гн, площадь поперечного сечения 10 см², число витков 1000 (воспользоваться графиком В= f(Н), см. прил. 2).

Вариант 2

1. Рамка площадью 6 см², содержащая 400 витков проволоки, находится в магнитном поле с напряженностью 1,610⁵ А/м. По рамке идет ток силой 10^-7 А. Определить магнитный момент рамки и вращающий момент, действующий на нее со стороны поля, если плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60^o.

2. По двум параллельным и бесконечно длинным проводам, расположенным на расстоянии 8 см друг от друга, идут в одном направлении токи силой I₁= I₂ = 40 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, отстоящей от одного проводника на расстоянии 6 см, а от другого – на расстоянии 10 см.

3. Катушка радиусом 5 см, имеющая 100 витков, находится в магнитном поле. Определить среднее значение ЭДС индукции в ней, если индукция магнитного поля увеличится в течение 0,5 с от 0 до 1,5 Тл.

4. Электродвижущая сила самоиндукции, возникшая в цепи с индуктивностью 0,4 Гн, изменяется с течением времени по закону =(А+Вt), где А=20 В; В=8 В/с. Определить, по какому закону изменяется сила тока в цепи.

5. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 310³ В, электрон влетает в однородное магнитное поле нормально линиям индукции. Индукция магнитного поля 0,01 Тл, радиус траектории 2 см. Определить удельный заряд электрона.

6. Плоский контур с силой тока 10 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Площадь контура 100 см². Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 60^o. Определить совершенную при этом работу.

7. Вычислить энергию магнитного поля соленоида, по обмотке которого идет ток силой 2 А. Обмотка выполнена в один слой из проволоки диаметром 0,4 мм; витки плотно прилегают друг к другу; объем соленоида 1500 см³; сердечник немагнитный.

8. Найти циркуляцию вектора индукции вдоль контура, если I₁=50 А; I₂=60 А; I₃ =10 А; I₄ = 100 А.

9. Определить энергию и её плотность в железном сердечнике объемом 400 см³, если индукция равна 1,2 Тл (воспользоваться графиком В = f (H), см. прил. 2).