2.9 Индукция магнитного поля. Сила Ампера

Задача 1. Магнитное поле создано двумя параллельными проводниками с одинаковой силой тока (см. рис.). Результирующий вектор магнитной индукции в точке A направлен:

Ответ: вниз

Задача 2. Круговой виток радиусом r с током I расположен таким образом, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции однородного магнитного поля. Момент сил, действующий на виток, равен:

Ответ: 0

Задача 3. Круглый проводящий виток с током, направленным против часовой стрелки, свободно висит на подводящих проводах (рис.). Если перед витком поместить полосовой магнит, северный полюс которого обращен к витку, то виток:

Ответ: оттолкнется от магнита

Задача 4. На изолированный проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера, равная 0,3 Н. Если проводник сложить втрое при той же силе тока, то сила Ампера, действующая на проводник, будет равна:

Ответ: 0,1 Н

Задача 5. Два электрона движутся параллельно в одном направлении с одинаковыми скоростями, векторы которых v перпендикулярны плоскости рисунка (рис. а). Какое из указанных направлений соответствует направлению вектора силы, действующей на один электрон со стороны магнитного поля другого электрона?

Ответ: а)

Задача 6. Два прямолинейных проводника с противоположно направленными токами по 20 А находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Индукция магнитного поля в точке, лежащей посередине между проводниками, равна:

Ответ: 1,6*10^-4 Тл

Задача 7. Два длинных прямолинейных проводника с одинаково направленными токами расположены на расстоянии 5,0 см друг от друга. Силы тока в них 12 и 18 А. Магнитная индукция в точке, находящейся на расстоянии 4,0 см от первого проводника и 3,0 см от второго проводника, равна:

Ответ: 1,3*1^-4 Тл

Задача 8. Соленоид длиной 1,0 м и диаметром 8,0 см содержит 4000 витков проволоки, сопротивление которой 200 Ом. Если к соленоиду приложено напряжение 12 В, то модуль вектора магнитной индукции внутри соленоида, равен:

Ответ:3*10^-4 Тл

Задача 9. Рамка, размеры которой 0,20 х 0,025 м, содержит 200 витков и находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,50 Тл. Плоскость рамки повернута на 45° относительно линий магнитной индукции. Момент сил, удерживающих рамку от поворота, равен 1,0 *10^-3 Н*м. Сила тока в рамке равна:

Ответ: 2,8*10^-5 А

Задача 10. В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,75 Тл на двух невесомых нитях подвешен горизонтальный проводник массой 18 г и длиной 30 см. Если по проводнику пропустить ток силой 1,0 А, то угол отклонения нитей от вертикали равен:

Ответ: 52*

Задача 11. Горизонтальные рельсы, расстояние между которыми 0,5 м, находятся в вертикальном магнитном поле индукцией 2 Тл. На рельсах лежит стержень массой 1 кг. Коэффициент трения стержня о рельсы 0,1. Минимальная сила тока, необходимая для того чтобы стержень двигался с ускорением 1 м/с², равна:

Ответ: 2 А

2.10 Сила Лоренца

Задача 1. Две частицы с одинаковыми зарядами, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, попадают в однородное магнитное поле и движутся в нем по круговым траекториям. Если отношение масс этих частиц = 4, то отношение радиусов их траекторий равно:

Ответ: 2

Задача 2. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 2,0 кВ, влетает в однородное, перпендикулярное направлению сто движения, магнитное поле индукцией 0,20 Тл. Радиус окружности, по которой будет двигаться электрон, и период его вращения по окружности равны:

Ответ: 0,75 мм; 1,8*10^-10 c

Задача 3. Электрон влетает в однородное магнитное поле индукцией 1,0 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Он изменит направление движения на противоположное через минимальное время, равное:

Ответ: 18 нс

Задача 4. Электрон движется в однородном магнитном поле по винтовой линии диаметром d и шагом h. Индукция магнитного поля В. Масса электрона m, заряд q. Скорость электрона равна:

Ответ: (Bq/2пm)*корень из (п^2*d^2+h^2)

Задача 5. Протон, имеющий скорость 1 * 10⁴ м/с, влетает в однородное магнитное поле индукцией 10 мТл под углом 60° к линиям магнитной индукции. Через 13 мкс протон сместится вдоль поля на расстояние и совершит за это время число оборотов:

Ответ: 6cм; 2;

Задача 6. Электрон влетает в слой магнитного поля толщиной l скорость электрона перпендикулярна как индукции поля , так и границами слоя. Пролетев слой, электрон вылетает из магнитного поля под углом, равным:

Ответ: arcSIN(qBl/mv)

Задача 7. В однородное магнитное поле индукцией 0,50 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции влетает электрон. Сила тока, созданного движущимся электроном, равна:

Ответ:2,2*10^-9 A

Задача 8. Точечный заряд влетает со скоростью 1*10⁵ м/с в однородное электрическое поле напряженностью 1 кВ/м перпендикулярно линиям напряженности. Чтобы заряд двигался прямолинейно, действие электрического поля можно компенсировать магнитным полем, вектор индукции которого направлен и равен:

Ответ: B_I_ E; 0,01 Тл

Задача 9. Электрон влетает в область пространства, где силовые линии электрического и магнитного полей совпадают по направлению и перпендикулярны начальной скорости электрона . Напряженность электрического поля Е, индукция магнитного поля В. Заряд электрона q, масса m. Ускорение электрона в момент вхождения в эту область равно:

Ответ: (q/m)*корень из (E^2+B^2*v^2)

Задача 10. Через плоский незаряженный конденсатор, помещенный в магнитное поле индукцией , пропускают поток электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов U. Пластины конденсатора площадью S параллельны линиям индукции. Направление движения электронов перпендикулярно вектору магнитной индукции (рис.). Заряд, который накопится на пластинах конденсатора, равен:

Ответ: EBS*корень из (2eU/m)