Вопросы для самопроверки

1. Что называется магнитным моментом контура с током?

2. Определение магнитной индукции. Единица ее измерения.

3. Связь между напряженностью и магнитной индукцией поля.

4. Сила Ампера.

5. Сила Лоренца.

6. Эффект Холла.

7. Закон Био-Савара-Лапласа.

8. Направление магнитного поля в различных случаях (прямой ток, круговой ток, соленоид).

9. Почему два параллельных проводника, по которым текут токи в одинаковом направлении, притягиваются, а два параллельных пучка электронов отталкиваются?

Задачи для самостоятельного решения

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

2. По обмотке очень короткой катушки радиусом 16см течет ток 5А. Сколько витков N проволоки намотано на катушку, если напряженность Н магнитного поля в ее центре равна 800А/м?

3. При какой силе тока , текущего по тонкому проводящему кольцу радиусом 0,2м, магнитная индукция в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 0,3м, станет равной 20мкТл?

4. Катушка длиной 20см содержит 100 витков. По обмотке катушки идет ток 5А. Диаметр d катушки равен 20см. Определить магнитную индукцию в точке, лежащей на оси катушки на расстоянии 10см от ее конца.

5. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводу течет ток 100А. Вычислить магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины угла на 10см.

6. По бесконечно длинному прямому проводу, согнутому под углом 120⁰, течет ток 50А. Найти магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины его на расстояние 5см.

7. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток 40А. Длина, а стороны треугольника равна 30см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот.

8. По контуру в виде квадрата идет ток 50А. Длина стороны квадрата равна 20 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения диагоналей.

9. Прямой провод длиной 10см, по которому течет ток 20А, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01Тл. Найти угол между направлениями вектора магнитной индукции и тока , если на провод действует сила 10мН.

10. Квадратная проволочная рамка расположена водной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи 1кА. Определить силу , действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном ее длине.

11. По тонкому проводу в виде кольца радиусом 20см течет ток 100А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией 20мТл. Найти силу , растягивающую кольцо.

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

13. Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной 2м каждая, отстоящие друг от друга на расстоянии 20см. Определить силу взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток 10кА.

14. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 10см друг от друга, текут одинаковые токи 100А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу , действующую на отрезок длиной 1м каждого провода.

15. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца радиусом 10см, текут одинаковые токи 10А в каждом. Найти силу взаимодействия этих колец, если плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние d между центрами колец равно 1мм.

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

17. Очень короткая катушка содержит N=1000 витков тонкого провода. Катушка имеет квадратное сечение со стороной длиной 10см. Найти магнитный момент катушки при силе тока 1А.

18. Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка равна 200А/м. Магнитный момент витка равен 1А·м². Вычислить силу тока в витке и радиус R витка.

19. По кольцу радиусом R течет ток. На оси кольца на расстоянии 1м от его плоскости магнитная индукция 10нТл. Определить магнитный момент кольца с током. ( .

20. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиусом 53пм. Вычислить магнитный момент эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле, линии индукции которого параллельны плоскости орбиты электрона. Магнитная индукция поля равна 0,1Тл.

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

22. Рамка гальванометра длиной 4см и шириной 1,5см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти: 1) механический момент М, действующий на рамку, когда по витку течет ток 1мА; 2) магнитный момент рамки при этом токе.

23. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, равной 150см², содержит 200 витков провода, по которому течет ток 4А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 8кА/м. Определить магнитный момент катушки, а также вращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60⁰ с линиями индукции.

24. Проволочный виток радиусом 20см расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре витка установлен компас. Какой ток течет по витку, если магнитная стрелка компаса отклонена на угол 9⁰ от плоскости магнитного меридиана?

25. Определить силу Лоренца F, действующую на электрон, влетевший со скоростью 4Мм/с в однородное магнитное поле под углом 30⁰ к линиям индукции. Магнитная индукция поля равна 0,2 Тл.

26. Вычислить радиус R дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией 15мТл, если скорость протона =2Мм/с.

27. Двукратно ионизированный атом гелия ( -частица) движется в однородном магнитном поле напряженностью 100кА/м по окружности радиусом 10см. Найти скорость -частицы.

28. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0,02Тл по окружности радиусом 1см. Определить кинетическую энергию Т электрона (в джоулях и электрон-вольтах).