Тема 8. Магнитное поле

1. Напряженность магнитного поля H=100 А/м. Вычислить магнитную индукцию В этого поля в вакууме.

2. По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи I₁=10 А и I₂=15 А. Расстояние между проводами а=10 см. Определить напряженность Н магнитного поля в точке, лежащей посередине между проводами.

3. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположных направлениях токи I₁=12 А и I₂=16 А. Расстояние между проводами а=10 см. Определить напряженность Н магнитного поля в точке, лежащей посередине между проводами.

4. По тонкому проводнику, изогнутому в виде окружности с диаметром d=10 см, идет ток I=20 А. Определить магнитную индукцию в центре окружности.

5. Обмотка соленоида содержит два слоя плотно прилегающих друг другу витков провода диаметром d=0,2 мм. Определить магнитную индукцию В на оси соленоида, если по проводу идет ток I=0,5 А.

6. Магнитное поле создано тонкими проволочными кольцами, имеющими общий центр и расположенными в одной плоскости, с токами I₁ = 0,4 А и I₂ = 0,8 А. Радиусы колец равны R₁ = 10 см, R₂ = 20 см. Токи текут в противоположных направлениях. Найти величину и направление напряженности магнитного поля в центре колец.

7. В однородное магнитное поле с индукцией B=0,01 Тл помещён прямой проводник длиной l=20 см (подводящие провода находятся вне поля). Определить силу F, действующую на проводник, если по нему течёт ток I=50 А, а угол между направлением тока и вектором магнитной индукции  =30⁰ .

8. В однородное магнитное поле с индукцией B=0,8 Тл помещён прямой проводник длиной l=120 см (подводящие провода находятся вне поля). Определить максимальную и минимальную силы F_min и F_max, действующие на проводник, если по нему течёт ток I=5 А.

9. Однородное магнитное поле с напряженностью Н = 900 А/м действует на помещённый в него прямой проводник длиной l=25 см (подводящие провода находятся вне поля) с силой F = 1 мН. Определить силу тока в проводнике, если угол между направлением тока и вектором магнитной индукции  =45⁰ .

10. По витку радиусом R=10 см течёт ток I=50 А. Виток помещён в однородное магнитное поле индукцией В=0,2 Т. Определить момент сил М, действующий на виток, если плоскость витка составляет угол  =60 с линиями индукции.

11. Протон влетел в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и описал дугу радиусом R=10 см. Определить скорость протона, если магнитная индукция В=1 Т. (Заряд протона q = + 1,6·10^-19 Кл, масса α-частицы m = 1,6·10^-27 кг)

12. Определить частоту n обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле с индукцией В=1 Т. (Заряд электрона q = - 1,6·10^-19 Кл, масса электрона m = 9·10^-31 кг)

13. Протон движется в однородном магнитном поле с напряженностью H = 10⁴ А/м по окружности радиуса R = 10 см. Определить период его обращения по окружности. (Заряд протона q = + 1,6·10^-19 Кл, масса α-частицы m = 1,6·10^-27 кг)

14. α-частица движется в однородном магнитном поле с напряженностью H = 200 А/м в плоскости, перпендикулярной к линиям магнитной индукции. Определить радиус траектории движения α-частицы, если ее скорость v = 1,2 км/с. (Заряд α-частицы q = + 3,2·10^-19 Кл, масса α-частицы m = 6,4·10^-27 кг)

15. Кольцо радиусом R=10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,318 Т. Плоскость кольца составляет угол  =30⁰ c линиями индукции. Вычислить магнитный поток, пронизывающий кольцо.

16. В катушке возникает магнитный поток Ф = 0,015 Вб, когда по ее виткам проходит ток I=5 A. Сколько витков содержит катушка, если ее индуктивность L=60 мГн.

17. Соленоид содержит N=4000 витков провода, по которому течёт ток I=20 A. Определить магнитный поток Ф, если индуктивность L=0,7 Гн.

18. Сколько витков должна иметь катушка, чтобы при изменении магнитного потока внутри нее от Ф₁ = 24 мВб до  Ф₂ = 56 мВб за промежуток времени Δt = 0,32 с в ней создавалась средняя ЭДС индукции Е = 10 В.

19. Металлическое кольцо радиусом R = 4 см расположено в магнитном поле с индукцией B = 12 мТл перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Какая средняя ЭДС индукции возникнет в кольце, если магнитное поле исчезнет за время Δt = 25 мс.

20. Определить индуктивность катушки, если при ослаблении а ней тока на ΔI = 2,8 А за промежуток времени Δt = 70 мс в катушке появляется средняя ЭДС самоиндукции Е = 14 В.