Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Основные формулы и законы. где S- площадь поперечного сечения проводника.




Сила тока

(если ).

Плотность тока

,

где S- площадь поперечного сечения проводника.

Плотность тока в проводнике

,

где -скорость упорядоченного движения зарядов в проводнике, n- концентрация зарядов, e- элементарный заряд.

Зависимость сопротивления от параметров проводника

,

где l- длина проводника, S- площадь поперечного сечения проводника, - удельное сопротивление, - удельная проводимость.

Зависимость удельного сопротивления от температуры

,

где - температурный коэффициент сопротивления, - удельное сопротивление при .

Сопротивление при последовательном (а) и параллельном (б) соединении проводников

а) , б) ,

где - сопротивление го проводника, n – число проводников.

Закон Ома:

для однородного участка цепи

,

для неоднородного участка цепи

,

для замкнутой цепи

,

где U - напряжение на однородном участке цепи, - разность потенциалов на концах участка цепи, - ЭДС источника, r- внутреннее сопротивление источника тока.

Сила тока короткого замыкания

 

.

Работа тока за время t

.

Мощность тока

.

Закон Джоуля-Ленца (количество теплоты, выделяемой при прохождении тока через проводник)

.

Мощность источника тока

Коэффициент полезного действия источника тока

.

Правила Кирхгофа

1) - для узлов;

2) - для контуров,

где - алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, - алгебраическая сумма ЭДС в контуре.

 

2.1. На концах медного провода длиной 5 м поддерживается напряжение 1 В. Определить плотность тока в проводе (удельное сопротивление меди ).

А. B.

С. D.

2.2. Резистор сопротивлением 5 Ом, вольтметр и источник тока соединены параллельно. Вольтметр показывает напряжение 10 В. Если заменить резистор другим с сопротивлением 12 Ом, то вольтметр покажет напряжение 12 В. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Током через вольтметр пренебречь.

A. [14 В; 2 Ом] B. [1,4 В; 2 Ом]

С. [14 В, 20 Ом] D. [140 В; 20 Ом]

2.3. Определить силу тока в цепи, состоящей из двух элементов с ЭДС, равными 1,6 В и 1,2 В и внутренними сопротивлениями 0,6 Ом и 0,4 Ом соответственно, соединённых одноимёнными полюсами.

А. [0,4 A] B. [4 А] C. [40 мА] D. [40 А]

2.4. Гальванический элемент даёт на внешнее сопротивление 0,5 Ом силу тока 0,2 А. Если внешнее сопротивление заменить на 0,8 Ом, то ток в цепи 0,15 А. Определить силу тока короткого замыкания.

А. [0,45A] B.[45 мА] С.[4,5 А] D.[4,5 мА]

2.5. К источнику тока с ЭДС 12 В присоединена нагрузка. Напряжение на клеммах источника 8 В. Определить КПД источника тока.

А. [68%] B. [6,8%] С.[86%] D. [0,68%]

2.6.Внешняя цепь источника тока потребляет мощность 0,75 Вт. Определить силу тока в цепи, если ЭДС источника 2В и внутреннее сопротивление 1 Ом.

А. [0,5 и 1,5 А] В. [5 и 1,5 А] С. [0,5 A] D. [1,5 A]

2.7.Источник тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключён к нагрузке сопротивлением 9 Ом. Найти: 1) силу тока в цепи, 2) мощность, выделяемую во внешней части цепи, 3) мощность, теряемую в источнике тока, 4) полную мощность источника тока, 5) КПД источника тока. [1)1,2 A; 2)12,96 Вт; 3)1,44 Вт; 4)14,4 Вт; 5)90%]

2.8.Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена одна секция, вода закипает через 10 мин, если другая, то через 20 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить: а) последовательно; б) параллельно? Напряжение на зажимах кипятильника и КПД установки считать во всех случаях одинаковыми.

А. [а) 30 мин, б) 6,67 мин] В. [а) 6,67 мин; б) 30 мин]

С. [а) 10 мин; б) 20 мин] D. [а) 20 мин; б) 10 мин]

2.9.Амперметр сопротивлением 0,18 Ом предназначен для измерения силы тока до 10 А. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим амперметром можно было измерять силу тока до 100 А?

А. [0,02 Ом, параллельно] В. [0,02 Ом, последовательно]

С. [20 Ом, параллельно] D. [20 Ом, последовательно]

2.10.Вольтметр сопротивлением 2000 Ом предназначен для измерения напряжения до 30 В. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим вольтметром можно было измерять напряжение до 75 В?

А. [3000 Ом, последовательно] В. [3000 Ом, параллельно]

С. [0,03 Ом, последовательно] D. [0,03 Ом, параллельно]

2.11.* Ток в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно нарастает от 0 до 10 А в течение 30 с. Чему равно количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике?

А. [100 кДж ] В. [100 Дж] С. [10 кДж ] D. [1000 Дж]

2.12.* Ток в проводнике сопротивлением 12 Ом равномерно убывает от 5 А до 0 в течение 10 с. Какое количество теплоты выделяется в проводнике за это время?

А. [1 кДж] В. [10 кДж] С. [100 Дж] D. [100 кДж]

2.13.* По проводнику сопротивлением 3 Ом течёт равномерно возрастающий ток. Количество теплоты, выделившееся в проводнике за 8 с, равно 200 Дж. Определить заряд, протекший за это время по проводнику. В начальный момент времени ток был равен нулю.

А. [20 Кл] В. [200 Кл] С. [40 Кл] D. [400 Кл]

2.14.* Ток в проводнике сопротивлением 15 Ом равномерно возрастает от 0 до некоторого максимума в течение 5 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 10 кДж. Найти среднее значение силы тока в проводнике за этот промежуток времени.

А. [10 А] В. [100 А] С. [1 кА] D. [10 кА]

2.15.* Ток в проводнике равномерно увеличивается от 0 до некоторого максимального значения в течение 10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 1 кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его 3 Ом.

А. [1А/с] В. [10 А/с] С. [1 кА/с] D. [10 кА/с]

2.16. На рис. 2.1 = = , R1 = 48 Ом, R2 = 24 Ом, падение напряжения U2 на сопротивлении R2 равно 12 В. Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определить силу тока во всех участках цепи и сопротивление R3. [I1=0,25 A; I2=0,5 A; I3=0,75 A; R3=16 Ом]

 

 
 

 


 

 
 
R4

 

 


Рис. 2.1 Рис. 2.2 Рис. 2.3

 

2.17. На рис. 2.2 =2В, R1= 60 Ом, R2= 40 Ом, R3=R4= 20 Ом, RG= 100 Ом. Определить силу тока IG через гальванометр. [1,49 мА]

2.18. Найти силу тока в отдельных ветвях мостика Уитстона (рис. 2.2) при условии, что сила тока, идущего через гальванометр, равна нулю. ЭДС источника 2В, R1= 30 Ом, R2= 45 Ом, R3= 200 Ом. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. [I1=I2=26,7 мА, I3=I4= 4 мА]

2.19. На рис. 2.3 =10 В, = 20 В, = 40 В, а сопротивления R1=R2=R3= 10 Ом. Определить силу токов через сопротивления (I) и через источники ( ). Внутренним сопротивлением источников пренебречь. [I1=1A, I2=3A, I3=2A, =2A, =0, =3A]

2.20. На рис. 2.4 = 2,1 В, = 1,9 В, R1=45 Ом, R2= 10 Ом, R3= 10 Ом. Найти силу тока во всех участках цепи. Внутренним сопротивлением элементов пренебречь. [I1=0,04 A, I2=0,01 A, I3=0]

 

 

 

Рис. 2.4 Рис. 2.5 Рис. 2.6

 

2.21. На рис. 2.5 сопротивления вольтметров равны R1=3000 Ом и R2=2000 Ом; R3=3000 Ом, R4=2000 Ом; =200 В. Найти показания вольтметров в случаях: а) ключ К разомкнут, б) ключ К замкнут. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. [а)U1=120 В, U2=80 В, б)U1=U2=100 В]

2.22. На рис. 2.6 = =1,5 В, внутренние сопротивления источников r1=r2=0,5 Ом, R1=R2= 2 Ом, R3= 1 Ом. Сопротивление миллиамперметра 3 Ом. Найти показание миллиамперметра. [75 мА]

2.23. На рис. 2.7 = = 110 В, R1=R2= 200 Ом, сопротивление вольтметра 1000 В. Найти показание вольтметра. Внутренним сопротивлением источников пренебречь. [100 В]

 

Рис. 2.7 Рис. 2.8 Рис. 2.9

 

2.24. На рис. 2.8 = = 2В, внутренние сопротивления источников равны 0,5 Ом, R1= 0,5 Ом, R2= 1,5 Ом. Найти силу тока во всех участках цепи. [2,22 А, 0,44 А, 1,78 А]

2.25. На рис. 2.9 = = 100 В, R1= 20 Ом, R2= 10 Ом, R3= 40 Ом, R4= 30 Ом. Найти показание амперметра. Внутренним сопротивлением источников и амперметра пренебречь. [1 А]

2.26. Какую силу тока показывает амперметр на рис. 2.10, сопротивление которого RA=500 Ом, если = 1 В, = 2 В, R3=1500 Ом и падение напряжения на сопротивлении R2 равно 1 В. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.[1 мА]

2.27. На рис. 2.11 =1.5 В, =1,6 В, R1=1 кОм, R2=2 кОм. Определить показания вольтметра, если его сопротивление RV=2 кОм. Сопротивлением источников пренебречь. [0,35 В]

 

 

                   
   
   
V
 
А
   
V
 
 
 
   

 

 


Рис. 2.10 Рис. 2.11 Рис. 2.12

 

2.28. На рис. 2.12 сопротивления R1= 5Ом, R2= 6 Ом, R3= 3 Ом. Найти показание амперметра, если вольтметр показывает 2,1 В. Сопротивлением источника и амперметра пренебречь.[0,2 А]

2.29. Определить ЭДС источника в схеме на рис. 2.13, если сила тока, текущего через него, равна 0,9 А, внутреннее сопротивление источника 0,4 Ом. R1=30 Ом, R2=24 Ом, R3 =50 Ом, R4 =40 Ом, R5 =60 Ом.

2.30. Найти показания амперметра в схеме на рис. 2.14, если ЭДС равна 19,8 В, внутреннее сопротивление 0,4 Ом, R1=30 Ом, R2=24 Ом, R3=50 Ом, R4=40 Ом, R5=60 Ом.

 
 

 

 


Рис. 2.13 Рис. 2.14 Рис. 2.15

 

2.31. Найти величины всех сопротивлений в схеме на рис. 2.15, если через сопротивление R1 течёт ток 0,4 мкА, через сопротивление R2 ток 0,7 мкА, через сопротивление R3 – 1,1 мкА, через сопротивление R4 ток не течёт. Внутренним сопротивлением элементов пренебречь. E1=1,5 В; E2=1,8 В.

 

 


 

 

Рис. 2.16 Рис. 2.17 Рис. 2.18

 

2.32. Определить E1 и E2 в схеме на рис. 2.16, если R1=R4=2 Ом, R2=R3= 4 Ом. Ток, текущий через сопротивление R3 равен 1А, а через сопротивление R2 ток не течёт. Внутренние сопротивления элементов r1=r2=0,5 Ом.

2.33. Определить силу тока во всех участках цепи в схеме на рис. 2.17, если E1=11 В, E2=4 В, E3=6 В, R1=5 Ом, R2=10 Ом, R3=2 Ом. Внутренние сопротивления источников r1=r2=r3=0,5 Ом.

2.34. В схеме на рис. 2.18 R1=1 Ом, R2=2 Ом, R3=3 Ом, сила тока через источник равна 2А, разность потенциалов между точками 1 и 2 равна 2 В. Найти сопротивление R4.

 

Электомагнетизм

Основные формулы

• Магнитная индукция связана с напряженностью магнитного поля соотношением

,

где - магнитная постоянная,

- магнитная проницаемость изотропной среды.

• Принцип суперпозиции магнитных полей

,

где - магнитная индукция, создаваемая каждым током или движущимся зарядом в отдельности.

• Магнитная индукция поля, создаваемая бесконечно длинным прямолинейным проводником с током,

,

где - расстояние от проводника с током до точки, в которой определяется магнитная индукция.

• Магнитная индукция поля, создаваемого прямолинейным проводником с током конечной длины

,

где - углы между элементом тока и радиус-вектором, проведенным из рассматриваемой точки к концам проводника.

• Магнитная индукция поля в центре кругового проводника с током

,

где - радиус кругового витка.

• Магнитная индукция поля на оси кругового проводника с током

,

где - радиус кругового витка, - расстояние от центра витка до точки, в которой определяется магнитная индукция.

• Магнитная индукция поля внутри тороида и бесконечно длинного соленоида

,

где - число витков на единицу длины соленоида (тороида).

• Магнитная индукция поля на оси соленоида конечной длины

,

где - углы между осью катушки и радиус-вектором, проведенным из данной точки к концам катушки.

• Сила Ампера, действующая на элемент проводника с током в магнитном поле,

,

где - угол между направлениями тока и магнитной индукции поля.

• Магнитный момент контура с током

где - площадь контура,

- единичный вектор нормали (положительный) к плоскости контура.

• Вращающий момент, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле,

,

где - угол между направлением нормали к плоскости контура и магнитной индукцией поля.

• Сила взаимодействия между двумя прямолинейными параллельными проводниками с токами и

,

где - длина проводника, - расстояние между ними.

• Магнитный поток через площадку

,

где , - угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к площадке .

• Магнитный поток неоднородного поля через произвольную поверхность

,

где интегрирование ведется по всей поверхности.

• Магнитный поток однородного поля через плоскую поверхность

.

• Работа перемещения проводника с током в магнитном поле

,

где - поток магнитной индукции, пересеченный проводником при его движении.

• Сила Лоренца, действующая на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле,

,

где - заряд частицы, - скорость частицы, - угол между направлениями скорости частицы и магнитной индукции поля.

• Э.Д.С. индукции

.

• Разность потенциалов на концах проводника, движущегося в магнитном поле,

,

где - скорость движения проводника, - длина проводника, - угол между направлениями скорости движения проводника и магнитной индукцией поля.

• Э.Д.С. самоиндукции

,

где - индуктивность контура.

• Индуктивность соленоида

,

где - площадь поперечного сечения соленоида, - длина соленоида, - полное число витков.

• Энергия магнитного поля контура с током

.

• Объемная плотность энергии магнитного поля

.

 

 

3.1. На рис. 3.1 изображено сечение двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояние АС между проводниками равно 10 см, I1=20 А, I2 = 30 А. Найти магнитную индукцию поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и М3. Расстояния М1А=2 см, АМ2 =4 см и СМ3 =3 см.

 

Рис. 3.1.

 

А.[0,15мТл; 0,20 мТл; 0,17 мТл] В.[150мТл; 200 мТл; 170 мТл]

С. [150 мкТл; 200 мкТл; 170 мкТл] D. [1,5 мТл; 2,0 мТл; 1,7 мТл]

3.2. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном

направлении.

А. [0,25 мТл; 0; 0,23 мТл] В. [25 мкТл; 0; 23 мкТл]

С. [0; 250 мТл; 230 мТл] D. [2,5 мТл; 2,3 мкТл; 0]

3.3. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости (рис. 3.2). Найти магнитную индукцию поля в точках М1 и М2, если I1=2 А и I2=3 А. Расстояния АМ1=АМ2= 1 см, DМ1=СМ2=2 см.

 

       
   
 

 


Рис. 3.2 Рис. 3.3

 

А. [10ˉ5 Тл; 7·10ˉ5 Тл ] В. [10ˉ7 Тл; 7·10ˉ7 Тл]

С. [10 мТл; 70 мТл] D. [1 мТл; 7 мТл]

3.4.Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимно-перпендикулярных плоскостях (рис. 3.3). Найти магнитную индукцию поля в точках М1 и М2, если I1=2 А и I2=3 А. Расстояния АМ1=АМ2= 1 см и АС=2 см.

А. [4,5·10ˉ5 Тл; 7,2·10ˉ5 Тл] В. [7·10ˉ7Тл; 7·10ˉ7Тл]

С. [4,5 мТл; 7,2 мТл] D. [45 мТл; 72 мТл]

3.5.На рис. 3.4 изображено сечение трёх прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояния АС=СD=5 см; I1=I2=I; I3=2I. Найти точку на прямой АD, в которой индукция магнитного поля, вызванного токами I1, I2, I3, равна нулю.

 
 


 

Рис. 3.4

A.[3,3 см от I1 вправо] B.[3,3 см от I1 влево]

С.[3,3 см от I2 вправо] D.[3,3 см от I3 влево]

3.6.Решить предыдущую задачу при условии, что все токи текут в одном направлении.

A.[1,8 см и 6,96 см от точки А вправо] B.[1,8 см от точки А вправо]

C.[1,8 см и 6,96 см от точки С вправо] D.[6,96 см от точки с влево]

3.7. Два круговых витка радиусом 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 0,1 м друг от друга. По виткам текут токи I1= I2=2 А. Найти магнитную индукцию поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Токи в витках текут в одном направлении.

А. [1,5·10ˉ5 Тл] B.[1,5мк Тл] С. [0] D. [15 мТл]

3.8.Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в противоположных направлениях.

А. [0] В. [1,5·10ˉ5 Тл] С. [1,5мТл] D. [15 мТл]

 

3.9. Ток в 2А течет по длинному проводнику, согнутому под углом . Найти магнитную индукцию поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии 10 см.

А. [6,9 мкТл] В. [3,5 мкТл] С. [0 мкТл] D. [8,0 мкТл]

3.10. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами а = 8 см и в = 12 см, течет ток силой I = 50 А. Определить напряженность и магнитную индукцию поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника.

А. [478 А/м; 0,6 мТл] В. [434 А/м; 1,1 мТл]

С. [0 А/м; 0 мТл] D. [241 А/м; 0,3 мТл]

3.11. По проволочной рамке, имеющей форму правильного шестиугольника, течет ток силой I = 2 А. При этом в центре рамки образуется магнитное поле В = 41,4 мкТл. Найти длину проволоки, из которой сделана рамка.

А. [0,2 м] В. [0,6 м] С. [0,03 м] D. [0,1 м]

3.12. По проводнику, изогнутому в виде окружности, течет ток. Магнитное поле в центре окружности В = 6,28 мкТл. Не изменяя силу тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить магнитную индукцию поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата.

А. [7,2 мкТл] В. [22,6 мк С. [72 мкТл] D. [72 мТл]

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

А. [6,28 мТл] В. [6,28 мкТл] С. [3,14 мТл] D. [3,14 мкТл]

3.14. Тонкое кольцо массой 15 г и радиусом 12 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Кольцо равномерно вращается с частотой 8 с-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определить отношение магнитного момента кругового тока, создаваемого кольцом, к его моменту импульса.

А. [251 нКл/кг] В. [25 мкКл/кг] С. [0,5 мкКл/кг] D. [31 нКл/кг]

3.15. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 25 см, текут токи 20 и 30 А в противоположных направлениях. Определить магнитную индукцию поля в точке, удаленной на расстояние 30 см от первого и 40 см от второго проводника.

А. [9,5 мкТл] В. [1,9 мкТл] С. [6,7 мкТл] D. [ 27,0 мкТл]

3.16. Определить магнитную индукцию поля на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца.

А. [10,7 мкТл] В. [10,7 нТл] С. [6,8 мкТл] D. [3,4 мкТл]

3.17. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определить магнитную индукцию поля в центре квадрата.

А. [5,66 мкТл] В. [0 мкТл] С. [56,6 мкТл] D. [2,83 мкТл]

3.18. Ток, протекая по проволочному кольцу из медной проволоки сечением 1,0 мм2, создает в центре кольца магнитную индукцию поля 0,224 мТл. Разность потенциалов, приложенная к концам проволоки, образующей кольцо, равна 0,12 В. Какой ток течет по кольцу?

А. [20 А] В. [200 А] С. [ 2 А] D. [6 А]

3.19. Ток 2 А, протекая по катушке длиной 30 см, создает внутри нее магнитную индукцию поля 8,38 мТл. Сколько витков содержит катушка? Диаметр катушки считать малым по сравнению с ее длиной.

А. [1000] В. [6672] С. [10000] D. [11111]

3.20. Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. Радиус петли равен 8 см. По проводу течет ток силой 5А. Найти индукцию магнитного поля в центре петли.

А. [51,8 мкТл] В. [7,9 мкТл] С. [91,0 мкТл] D. [25,0 мкТл]

3.21*. Найти распределение магнитной индукции поля вдоль оси кругового витка диаметром 10 см, по которому течет ток силой 10А. Составить таблицу значений для значений в интервале 0 10 см через каждые 2 см и построить график с нанесением масштаба. [ ] .

3.22*. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора , магнитную индукцию поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 300 витков, протекает ток 1А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний – 40 см. [0,24 мТл].

3.23. Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть до расстояния 3R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа 220 нДж. Определить силу тока в проводниках.

А. [10А] В. [3,2А] С. [5А] D. [100А]

3.24. Прямой проводник длиной 20 см, по которому течет ток 40А, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую работу совершают силы поля, перемещая проводник на 20 см, если направление движения перпендикулярно линиям магнитной индукции и проводнику.

А. [0,8 Дж] В. [80 Дж] С. [8000 Дж] D. [0 Дж ]

3.25. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл, движется равномерно проводник со скоростью 20 см/с перпендикулярно полю. Длина проводника 10 см. По проводнику течет ток 2А. Найти мощность, затрачиваемую на перемещение проводника.

А. [20 мВт] B.[2 Вт] С.[200 Вт] D. [0 Вт]

3.26. Магнитная индукция однородного поля 0,4 Тл. В этом поле равномерно со скоростью 15 см/с движется проводник длиной 1 м так, что угол между проводником и индукцией поля равен . По проводнику течет ток 1А. Найти работу перемещения проводника за 10 с движения.

А. [0,3 Дж] В. [30 Дж] С. [5,1 Дж] D. [51 Дж]

3.27. Проводник длиной 1м расположен перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией 1,3 Тл. Определить ток в проводнике, если при движении его со скоростью 10 см/с в направлении, перпендикулярном

полю и проводнику, за 4 с на перемещение проводника расходуется энергия 10 Дж.

А. [19А] В. [1,9 кА] С. [32А] D. [0,19А]

3.28. В однородном магнитном поле с индукцией 18 мкТл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции, расположена плоская круговая рамка, состоящая из 10 витков площадью 100 см2 каждый. В обмотке рамки течет ток 3А. Каково должно быть направление тока в рамке, чтобы при повороте ее на вокруг одного из диаметров силы поля совершили положительную работу? Какова величина этой работы?

А. [1,08 мкДж] В. [10,8 мДж ] С. [5,4 мДж] D. [0 Дж]

3.29. Квадратный контур со стороной 20 см, по которому течет ток 20А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл. Определить изменение потенциальной энергии контура при повороте вокруг оси, лежащей в плоскости контура, на угол .

А. [16 мДж] В. [16 Дж] С. [1,6 Дж] D. [8 Дж]

3.30. По круговому витку радиусом 15 см течет ток силой 10А. Виток расположен в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл так, что нормаль к плоскости контура составляет угол с вектором магнитной индукции. Определить изменение потенциальной энергии контура при его повороте на угол в направлении увеличения угла.

А .[0,04 Дж] В. [0,03 Дж] С. [0,4 Дж] D. [0,3 Дж]

3.31. Круглая рамка с током площадью 20 см2 закреплена параллельно магнитному полю с индукцией 0,2 Тл, и на нее действует вращающий момент 0,6 мН·м. Когда рамку освободили, она повернулась на и ее угловая скорость стала 20 с-1. Определить силу тока, текущего в рамке.

А. [1,5А] В. [1,5 мА] С. [0,15А] D. [ 15 А]

3.32. Два длинных горизонтальных проводника расположены параллельно друг другу на расстоянии 8 мм. Верхний проводник закреплен неподвижно, а нижний висит свободно под ним. Какой ток нужно пропустить по верхнему проводу для того, чтобы нижний мог висеть, не падая? По нижнему течет ток в 1А и масса каждого сантиметра длины проводника равна 2,55 мг.

А. [100А] В. [200А] С. [0,2А] D. [0,1А]

3.33. Поток магнитной индукции сквозь площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) 5 мкВб. Длина соленоида 35 см. Определить магнитный момент этого соленоида.

А. [1А·м2] В. [10А·м2] С. [0,1А·м2] D. [0,01А·м2]

3.34. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна силовым линиям поля. Магнитная индукция поля 0,2 Тл. По контуру течет ток 2А. Радиус контура 2 см. Какая работа совершится при повороте контура на ?

А. [50 мДж] В. [5 мДж] С. [0 Дж] D. [1 мДж]

3.35*. Рядом с длинным прямым проводом, по которому течет ток 30А, расположена квадратная рамка с током 2А. Рамка и провод лежат в одной плоскости. Проходящая через середины противоположных сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстоянии 30 мм. Сторона рамки 20 мм. Найти работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть рамку вокруг ее оси на . [0,33 мкДж].

3.36*. Два прямолинейных длинных проводника находятся на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам текут токи 20А и 30А. Какую работу на единицу длины проводников надо совершить, чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния 20 см? [83 мкДж].

3.37. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, движется по окружности. Определить радиус этой окружности.

А. [3,23 см] В. [1,0 см] С. [32 см] D. [10 см]

3.38. Альфа-частица со скоростью 2Мм/с влетает в магнитное поле с индукцией 1 Тл под углом . Определить радиус витка винтовой линии, которую будет описывать альфа-частица?

А. [2,1 см] В. [4,2 см] С. [8,4 см] D. [21,0 см]

3.39. Магнитное поле с индукцией 126 мкТл направлено перпендикулярно электрическому полю, напряженность которого 10 В/м. Ион, летящий с некоторой скоростью, влетает в эти скрещенные поля. При какой скорости он будет двигаться прямолинейно?

А. [79 км/с] В. [79 Мм/с] С. [0,79 км/с] D. [7,9 Мм/с]

3.40. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом к направлению поля и начинает двигаться по винтовой линии. Магнитная индукция поля равна 130 мТл. Найти шаг винтовой линии.

А. [11 см] В. [2,2 см] С. [ 1,1 см] D. [22 см]

3.41. Протон влетел в однородное магнитное поле под углом к направлению линий поля и движется по спирали, радиус которой 2,5 см. магнитная индукция поля равна 0,05 Тл. Найти кинетическую энергию протона.

А. [1,6·10-17 Дж] В. [3,2·10-17 Дж ]

С. [6,4·10-17 Дж ] D. [3,2·10-2 Дж ]

3.42. Определить частоту обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле с индукцией 1 Тл. Как изменится частота обращения, если вместо электрона будет вращаться альфа-частица?

А. [28 ГГц; уменьшится в 3648 раз]

В. [2,8 ТГц; уменьшится в 3426 раз]

С. [28 ТГц; увеличится в 3648 раз]

D. [2,8 МГц; увеличится в 3426 раз]

3.43. Протон и альфа-частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона меньше радиуса кривизны траектории альфа-частицы?

А. [1,4] В. [0,7] С. [2] D. [0,5]

3.44. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,05 Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если траектория ее представляла дугу окружности радиусом 0,2 мм.

А. [3,2·10-28 Н·м·с] В. [1,6·10-24 Н·м·с]

С. [1,6·10-23 Н·м·с] D. [3,2·10-27 Н·м·с]

3.45. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 31,4 мТл. Определить период обращения электрона.

А. [1,1 нс] В. [0,2 нс] С. [0,4 нс] D. [2 нс]

3.46. Найти отношение q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью 108 см/с в однородное магнитное поле напряженностью в 2·105 А/м, движется по дуге окружности радиусом 8,3 см. Направление скорости движения частицы перпендикулярно направлению магнитного поля.

А. [48 МКл/кг] В. [4,8 МКл/кг] С. [60 Кл/кг] D. [6 Кл/кг]

3.47. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 3 кВ, влетает в магнитное поле соленоида под углом к его оси. Число ампер-витков соленоида равно 5000. Длина соленоида 26 см. Найти шаг винтовой траектории электрона в магнитном поле соленоида.

А. [3,94 см] В. [3,94 мм] С. [0,394 м] D. [3,94 м]

3.48. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью 1 Мм/с. Магнитная индукция поля равна 0,3 Тл. Радиус окружности 4 см. Найти заряд частицы, если известно, что ее кинетическая энергия равна 12 кэВ.

А. [3,2·10-19 Кл] В. [1,6·10-19 Кл]

С. [3,2·10-22 Кл] D. [1,6·10-22 Кл]

3.49*. Серпуховской ускоритель протонов ускоряет эти частицы до энергии 76 Гэв. Если отвлечься от наличия ускоряющихся промежутков, то можно считать, что ускоренные протоны движутся по окружности радиуса 236 м и удерживаются на ней магнитным полем, перпендикулярным к плоскости орбиты. Найти необходимое для этого магнитное поле. [1,07 кТл].

3.50*. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (Е = 100 В/м) и магнитное ( В = 0,1 Тл) поля. Определить отношение заряда частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории. [4,8 кКл/кг].

3.51. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл равномерно вращается рамка, содержащая 1000 витков. Площадь рамки 150 см2. Рамка делает 10 об/с. Определить максимальную э.д.с. индукции в рамке. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна направлению поля.

А. [94,2 В] В. [15 В] С. [0,1 В] D. [1,5 В]

3.52. Проволочный виток расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В=Во(1+екt), где Во = 0,5 Тл, к =1 с-1. Найти величину э.д.с., индуцируемой в витке в момент времени, равный 2,3 с. Площадь витка 0,04 м2.

А. [2 мВ] В. [0 В] С. [2 В] D. [0,02 В]

3.53. В магнитном поле с индукцией 0,1 Тл помещена квадратная рамка из медной проволоки. Площадь поперечного сечения проволоки 1 мм2, площадь рамки 25 см2. Нормаль к плоскости рамки параллельна силовым линиям поля. Какой заряд пройдет по рамке при исчезновении магнитного поля? Удельное сопротивление меди 17 нОм·м.

А. [74 мКл] В. [3,6 Кл] С. [296 Кл] D. [0,36 Кл]

3.54. Кольцо из алюминиевого провода помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 20 см, диаметр провода 1 мм. Определить скорость изменения магнитного поля, если сила индукционного тока в кольце 0,5А. Удельное сопротивление алюминия 26 нОм·м.

А. [0,33 Тл/с] В. [1,7 мТл/с] С. [0,08 Тл/с] D. [0,4 мТл/с]

3.55. В магнитном поле, индукция которого 0,25 Тл, вращается стержень длиной 1 м с постоянной угловой скоростью 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня параллельно силовым линиям поля. Найти э.д.с. индукции, возникающую на концах стержня.

А. [2,5 В] В. [5 В] С. [25 В] D. [0,5 В]

3.56. Кольцо из проволоки сопротивлением 1 мОм находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол . Определить заряд, который протечет по кольцу, если его выдернуть из поля. Площадь кольца равна 10 см2.

А. [0,4 Кл] В. [4 мКл] С. [4 Кл] D. [4 мкКл]

3.57. Катушка, содержащая 10 витков, каждый площадью 4 см2, находится в однородном магнитном поле. Ось катушки параллельна линиям индукции поля. Катушка присоединена к баллистическому гальванометру с сопротивлением 1000 Ом, сопротивлением катушки можно пренебречь. Когда катушку выдернули из поля, через гальванометр протекло 2 мкКл. Определить индукцию поля.

А. [0,5 Тл] В. [5 Тл] С. [50 Тл] D. [0,05 Тл]

3.58. На стержень из немагнитного материала длиной 50 см и сечением 2 см2 намотан в один слой провод так, что на каждый сантиметр длины стержня приходится 20 витков. Определить энергию магнитного поля соленоида, если сила тока в обмотке 0,5А.

А. [20 мкДж] В. [20 мДж] С. [2 Дж] D. [0,2 Дж]

3.59. Найти разность потенциалов на концах оси автомобиля, возникающую при горизонтальном движении его со скоростью 120 км/ч, если длина оси 1,5 м и вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля равна 40А/м.

А. [2,5 мВ] В. [9 мВ] С. [9 В] D. [2,5 В]

3.60. На соленоид длиной 20 см и площадью поперечного сечения 30 см2 надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет 320 витков и по ней течет ток 3А. Какая э.д.с. индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток в соленоиде исчезает в течение 0,001 с?

А. [18 мВ] В. [1,8 мВ] С. [ 0,18 В] D. [18 В]

3.61. Катушка диаметром 10 см, имеющая 500 витков, находится в магнитном поле. Ось катушки параллельна линиям магнитной индукции поля. Чему равно среднее значение э.д.с. индукции в катушке, если магнитная индукция поля увеличивается в течение 0,1 с от нуля до 2 Тл?

А. [78,5 В] В. [0,16 В] С. [314 В] D. [25 В]

3.62*. Маховое колесо диаметром 3 м вращается вокруг горизонтальной оси со скоростью 3000 об/мин. Определить э.д.с., индуцируемую между ободом и осью колеса, если плоскость колеса составляет с плоскостью магнитного меридиана угол . Горизонтальная составляющая земного магнитного поля равна 20 мкТл. [3,5 мВ].

3.63*. Медный обруч, имеющий массу 5 кг, расположен в плоскости магнитного меридиана. Какой заряд индуцируется в нем, если его повернуть около вертикальной оси на ? Горизонтальная составляющая земного магнитного поля 20 мкТл. Плотность меди 8900 кг/м3, удельное сопротивление меди 17 нОм ·м. [5,26 мКл].

3.64*. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,5 Тл, равномерно с частотой 300 мин-1 вращается катушка, содержащая 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определить максимальную э.д.с., индуцируемую в катушке. [31,4 В].

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных