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:






СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ОБЩЕЙ ФИЗИКЕ 6 страница




Вариант 18

• 7.18.1. Прямолинейный проводник с током I2 расположен на оси кругового тока I1.Определите
направление силы Ампера, действующей на проводник с током I2.

• 7.18.2. На рисунке изображены различные случаи взаимного расположения двух круговых токов (I1= I2 =I) радиусом R (радиусы всех контуров считать одинаковыми). В случае а) плоскости витков взаимно перпендикулярны. В каком случае индукция магнитного поля В. созданного токами в точке A, максимальна?

• 7.18.3. Концы четырех параллельных длинных
проводников образуют квадрат со стороной а =
0,2 м. По каждому проводнику течет ток 20 А.
Какова величина результирующей силы, действующей на 1 м проводника 3?

 

 

• 7.18.4. Бесконечно длинный прямой проводник, по которому течет ток I = 5,0 А, согнут под прямым углом, как показано на рисунке. Найдите индукцию магнитного поля В на расстоянии а = 10 см от вершины угла в точках, лежащих на биссектрисе прямого угла (точка А) и на продолжении одной из сторон (точка В).

7.18.5. В каком из указанных случаев циркуляция вектора индукции В по контуру ABCD равна нулю?

• 7.18.6. По двум тонким проводам, изогнутым в виде колец радиусом R = 10 см. текут одинаковые токи I = 10 А. Оси колец совпадают. Найдите силу взаимодействия этих колец, если плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние между центрами колец d =1,0 мм.

 

 

8 • Тема: Сила Лоренца. Электромагнитная индукция

Вариант 1

 
 


8.1.1. Электрон движется со скоростью V в постоянном магнитном поле
с индукцией В. Чему равна работа силы, действующей на электрон?

• 8.1.2. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов
U = 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое
и магнитное поля. Напряженность электрического поля Е = 10 кВ/м,
индукция магнитного поляВ = 0,10 Тл. Найдите отношение заряда
частицы q к ее массе т. если частица, двигаясь перпендикулярно
обоим полям, не отклоняется от прямолинейной траектории.

8.1.3. Длинная незаряженная пластина из проводящего немагнитного
материала движется равномерно в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,18 Тл со скоростью V = 6,28 • 105м/с. Векторы В и V взаимно перпендикулярны и параллельны плоскостям пластины. Определите поверхностную плотность электрических зарядов σ на пластине, возникающую вследствие ее движения.

• 8.1.4. На графике изображена зависимость магнитного потока, пронизывающего рамку, от времени. Изобразите график зависимости ЭДС индукции, возникающей в рамке, от времени.

 

• 8.1.5. Прямоугольная рамка со сторонами a и b вращается с постоянной угловой скоростью ω вокруг стороны а в однородном переменном магнитном поле, направленном перпендикулярно оси вращения, с индукцией В = B0 sin (ω0t), где B0 = const и ω0 = const. Определите ЭДС индукции для произвольного момента времени t, если в начальный момент времени t = 0 плоскость рамки была перпендикулярна направлению магнитного поля.

• 8.1.6. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,40 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции поля, вращается стержень длиной l = 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определите разность потенциалов U на концах стержня, если частота его вращения υ= 16 об/с.

• 8.1.7. Два соленоида одинаковой длины и почти одинакового сечения вставлены полностью один в другой. Найдите их взаимную индуктив­ность, если их индуктивности соответственно равны L1 и L2.

Вариант 2

• 8.2.1. Частица, имеющая массу m и положительный заряд q, влетает со скоростью V (V << с) в область однородного магнитного поля с индукцией В. направленной вдоль оси x. Изобразите качественно проекции траектории частицы в плоскости zy, xy.

• 8.2.2.Электрон и протон, удаленные друг от друга на значительное
расстояние, находятся в однородном магнитном поле. Зная, что ка­ждый из них движется по окружности, расположенной перпендикулярно магнитному полю, найдите отношение их угловых скоростей
(qp= qe= 1,6 • 10ˉ19Kл, тр= 1,67 • 10ˉ27кг. m e= 9,1 • 10ˉ31кг).

• 8.2.3.Найдите отношение силы кулоновского отталкивания к амперовой
силе притяжения двух параллельных пучков электронов, прошедших
ускоряющую разность потенциалов U = 10 кВ.

 

 

8.2.4. По прямому проводнику течет ток I. Перпендикулярно проводнику в соответствии с рисунком с постоянной скоростью V движется металлическое кольцо. Определите направление
индукционного тока, возникающего в кольце.

8.2.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,84 Тл вокруг стороны а с постоянной угловой скоростью вращается квадратная рамка, состоящая из одного витка медной проволоки сечением S = 0,5 см2. Сторона рамки
а =5,0 см, а максимальное значение силы тока,
индуцированного в рамке, Iт = 1,9 А. Считая, что магнитное поле направлено перпендикулярно оси вращения рамки, определите ее угловую скорость w(удельное сопротивление меди
рм = 1,7·108Ом·м).

8.2.6. Плоский контур, имеющий вид квадратов
со сторонами a= 20 см и b= 10 см, находится в
однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно его плоскости. Индукция поля меняется со временем по закону В = Bosin (ω0t),
где = 10 мТл и ω0 = 100 с-1. Найдите максимальное значение индукционного тока Iт, возникающего в контуре, если сопротивление единицы
длины его p = 5,0 кОм/м. Индуктивностью кон
тура пренебречь.

8.2.7. Две одинаковые катушки, каждая индуктивностью L. соединяют: а) последовательно: б) параллельно. Считая взаимную индуктивность катушек пренебрежимо малой, найдите индуктивность системы в обоих случаях.

8.3 . Вариант 3

• 8.3.1. Протон, двигаясь со скоростью V, попа­дает в область слабо неоднородного магнитного поля с индукцией В. как показано на рисунке. Качественно изобразите траекторию, которую будет описывать протон при движении в данном поле.

 

 

• 8.3.2. Спираль, по которой движется электрон в однородном магнит
ном поле с индукцией В = 5,0 • 10-3 Тл, имеет диаметр d= 80 мм и
шаг h= 200 мм. Определите скорость электрона. е= 9,1 • 10ˉ31 кг,
qе=1,6•10ˉ19Кл).

• 8.3.3. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,10 Тл движется проводник длиной l= 10 см. Скорость движения проводника
равна V = 15 м/с и направлена перпендикулярно магнитному полю
и оси проводника. Чему равна ЭДС индукции, возникающая в проводнике?

• 8.3.4. По первичной обмотке трансформатора течет ток пилообразной формы. Изобразите график зависимости ЭДС индукции, наводимой во вторичной обмотке трансформатора, от времени.

• 8.3.5. В магнитном поле, индукция которого равна В = 0,10 Тл,
помещена квадратная рамка из медной проволоки. Площадь рамки
S = 25 см2, а ее полное сопротивление R = 250 Ом. Магнитное поле
направлено перпендикулярно плоскости рамки. Какой заряд q пройдет
по контуру рамки при исчезновении магнитного поля?

• 8.3.6. Изолированный металлический диск радиусом R = 0,25 м вращается с угловой скоростьюw= 100 с-1. Найдите разность потенциалов U между центром и краем диска при помещении его в однородное магнитное поле с индукцией В = 10 мТл, направленное перпендикулярно плоскости диска.

8.3.7.Сколько метров тонкого провода надо взять для изготовления соленоида длиной l= 100 м с индуктивностью L = 1 мГн. если диаметр
сечения соленоида значительно меньше его длины?

Вариант 4

 

8.4.1.Электрон, двигаясь с некоторой скоростью V. попадает в область действия магнитного поля. Изменится ли абсолютная величина скорости электрона при выходе его из магнитного поля?

 

 

• 8.4.2. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности
со скоростью V = 1,0 • 106 м/с. Индукция магнитного поля В = 0,30 Тл.
Радиус окружности R = 4,0 см. Найдите заряд частицы, если известно,
что ее энергия W = 12 кэВ.

• 8.4.3. Заряд влетает с постоянной скоростью в однородное магнитное
поле с индукцией В= 1 Тл перпендикулярно силовым линиям. В течение времени ∆t=1,0•10ˉ4с на заряд действует электрическое поле
напряженностью Е = 100 В/м. направленное параллельно магнитному
полю. Вычислите постоянный шаг спирали, по которой движется заряд
для времени t>∆t.

• 8.4.4. Металлическая рамка помешена в переменное магнитное поле с индукцией В. ЭДС индукции Ei, возникающая в рамке, изменяется по закону, показанному на рисунке. Изобразите график зависимости магнитной индукции В от времени.

• 8.4.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 1,0 Тл находится
плоский проволочный виток площадью S = 1,0 см2 и с сопротивлением
R = 2,0 Ом. Виток замкнут на гальванометр. В начале опыта плоскость
витка была перпендикулярна линиям магнитного поля. На какой угол
повернули виток, если за время опыта через гальванометр прошел заряд
q= 7,5 • 10ˉ5 Кл?

• 8.4.6. На расстояниях а и b от длинного прямого проводника, по которому течет постоянный ток силой I. расположены два параллельных
провода, замкнутых на одном конце. По проводам без трения перемешают металлическую перемычку с постоянной скоростью V. Пренебрегая индуктивностью контура, найдите ЭДС индукции в контуре, возникающую вследствие движения перемычки.

• 8.4.7. Число витков соленоида уменьшили в два раза, но сохранили его
размеры и ток в нем. Как в этом случае изменится индуктивность соленоида и средняя плотность энергии внутри его?

 

8.5 • Вариант5

• 8.5.1. Известно, что в электромагнитной волне, распространяющейся в
вакууме, напряженности электрического и магнитного полей связаны
соотношением √ε0 • Е = √μ0 • Н. Оцените отношение электрической и
магнитной сил Fэ/Fм, действующих на движущийся заряд в поле волны.
Скорость заряда V«с.

• 8.5.2. Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, влетели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по
окружности, радиус которой r1 = 5,0 см, а второй - по окружности,
радиус которой r2 = 2,5 см. Определите отношение масс ионов, если
они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов U.

• 8.5.3. В однородном магнитном поле с индукцией В = 1,0 Тл, движется
проводник длиной l = 1,0 м. Скорость проводника равна V = 30 м/с
и направлена перпендикулярно оси под углом (a= 60° к направлению
магнитного поля. Найдите ЭДС индукции, возникающую в проводнике.

• 8.5.4. Металлическая рамка помещена в переменное поле с индукцией В, которая изменяется по
закону, показанному на рисунке. Изобразите график зависимости тока I в рамке от времени.

• 8.5.5. Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора В =0,8 Тл. Ротор имеет N = 100 витков площадью S = 400 см2
каждый. Сколько оборотов в минуту делает ротор, если максимальная
величина ЭДС индукции, возникающей в нем. Ет = 200 В?

• 8.5.6. П - образный проводник находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,10 Тл. направленном перпендикулярно плоскости проводника. Вдоль параллельных сторон этого проводника перемешают без начальной скорости проводник — перемычку с ускорением а= 10 см/с2. Найдите ЭДС индукции, возникающую в контуре через t= 2 с после начала перемещения. Длина перемычки l=20 см.

• 8.5.7. Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L =
1,0 мГн, если при силе тока I = 1,0 А магнитный поток через виток катушки Ф = 2,0 мкВб ?

 

 

8.6 Вариант6

8.6.1. Напишите уравнение движения частицы массой mи зарядом q,
движущейся со скоростью V в произвольном магнитном поле с индукцией В: а) в векторной форме; б) в проекциях на оси x, y, z.

• 8.6.2. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженностью
H = 1,6 • 104 А/м со скоростью V = 8000 м/с. Направление скорости составляет угол а=60° с направлением поля. Определите радиус
R и шаг винтовой линии h, по которой будет двигаться электрон в
магнитном поле.

• 8.6.3. Пучок нерелятивистских протонов проходит, не отклоняясь, через область, в которой созданы однородные поперечные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с напряженностью
Е = 120 кВ/м и магнитной индукцией B = 50 нТл. Затем пучок попа
дает на заземленную мишень. Найдите силу, с которой пучок действует
на мишень, если сила тока в пучке I = 0,8 мА.

• 8.6.4 По прямому проводнику течет ток I. Параллельно проводнику, в соответствии с рисунком, с постоянной скоростью V движется металлическое кольцо. Будет ли создаваться индукционный ток в кольце?

• 8.6.5. Рамка площадью S =100 см2 содержит N = 1000 витков про
водника сопротивлением R1 = 12 Ом. К концам обмотки подключено
внешнее сопротивление R2 = 20 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,10 Тл, делая V=8,0 об/с.
Чему равно максимальное значение мощности переменного тока в
цепи?

• 8.6.6. Квадратная проволочная рамка со стороной а и прямой проводник с постоянным током
силой I лежат в одной плоскости, как это показано на рисунке. Сопротивление рамки R. Ее
повернули на 180° вокруг оси ОО, отстоящей
от проводника с током на расстоянии b. Найдите количество электричества q, протекающего
в рамке.

 

 

• 8.6.7. Сколько витков проволоки диаметром d= 0,60 мм имеет обмотка катушки, индуктивность которой L = 1,0 мГн и диаметр D = 4,0 см? Катушка однослойная, и витки плотно прилегают друг к другу.

8.7. Вариант 7

• 8.7.1. Качественно изобразите траекторию заряженной частицы, помешенной в однородные скрещенные под прямым углом электрическое и
магнитное поля. Электрическое поле Е направлено вдоль оси у, а магнитное Н - вдоль оси z. Начальную скорость частицы принять равной
нулю.

• 8.7.2. Протон, ускоренный разностью потенциалов U = 500 кВ, пролетает поперечное однородное магнитное поле с индукцией В=0,51Тл. Толщина области, в которой создано поле, d=10 см. Найдите угол а отклонения протона от первоначальной траектории р= 1,67·10ˉ27 кг, =1,6·10ˉ19 Кл).

• 8.7.3. Покажите, что с какой бы скоростью V ни двигался электрон,
влетающий в однородное магнитное поле напряженностью Н, и какой
бы угол α ≠ 0 ни образовывало направление скорости V с направлением
поля Н, электрон всегда опишет виток винтовой линии за одно и то
же время Т.

• 8.7.4. На графике изображена зависимость магнитного потока, пронизывающего рамку, от времени. Изобразите график зависимости индукционного тока, возникающего в рамке, от времени.

• 8.7.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,10 Тл вращается катушка, состоящая из N = 200 витков с площадью поперечного
сечения S = 4,0 см2 каждый. Ось вращения катушки перпендикулярна
к ее оси и направлению магнитного поля. Найдите максимальную ЭДС
индукции в катушке, если период ее обращения Т = 0,20 с.

• 8.7.6. Круговой контур, имеющий площадь S и сопротивление R. вращают с постоянной угловой скоростью ω вокруг оси, лежащей в плоскости контура и проходящей через его центр. Контур находится в маг-

 

 

 
 


нитном поле с индукцией В, направленной перпендикулярно оси вращения. Считая, что в момент времени t= 0 плоскость контура была перпендикулярна направлению магнитного поля, найдите закон, по которому меняется момент внешних сил, действующих на контур в этих условиях.

• 8.7.7. Найдите взаимную индуктивность L12 двух витков с радиусами r1 и r2, отстоящих друг от друга на расстоянии l (l >> r1,r2). Центры витков лежат на оси x и векторы нормалей к плоскости витков также направлены вдоль оси x.

Вариант 8

• 8.8.1. Электрон, двигаясь со скоростью V, попадает в область действия однородных электрического Е и магнитного Н полей, имеющих оди­наковое направление. Качественно изобразите траекторию электрона, считая, что направление скорости электрона перпендикулярно напра­влению полей.

• 8.8.2. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом а= 30° к
направлению поля и движется по винтовой линии радиусом R = 1,5 см.
Индукция магнитного поля В = 0,10 Тл. Найдите кинетическую энер­гию протона р= 1,67 • 10ˉ27 кг, qp= 1,6 • 10ˉ19 Кл).

8.8.3. Частица массой mи зарядом +q влетает со скоростью V в область
действия однородного магнитного поля с индукцией В перпендикулярно
направлению магнитного поля. Найдите величину и направление магнитного момента частицы, а также отношение ее магнитного момента
к механическому.

• 8.8.4. На рисунке изображено проволочное кольцо (плоский проводящий контур), помещенное в однородное магнитное поле, направленное от нас. Укажите направление индукционного тока, возникающего в контуре в случаях: а) индукция магнитного поля В растет; б) индукция магнитного поля В убывает.

• 8.8.5. На некотором расстоянии расположены два витка проволоки. По первому витку течет ток силой I1= 10 А. В цепь второго включен

 

гальванометр. Полное сопротивление второй цепи равно R = 5,0 Ом. Найдите взаимную индуктивность витков, если при выключении тока I1 через гальванометр проходит заряд q= 1,0 • 10ˉ8 Кл.

• 8.8.6. В однородном магнитном поле с индукцией В =0,35 Тл, равно
мерно с частотой v=480 об/мин. вращается рамка, имеющая N = 1500
витков площадью S = 50 см2 каждый. Ось вращения лежит в плоскости
рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определите максимальную ЭДС индукции, возникающую в рамке.

• 8.8.7. Найдите плотность энергии магнитного поля ω в замкнутом железном сердечнике тороида длиной l=20,9 см, если число ампер-витков
обмотки тороида равно I N = 1500 А вит. Какова магнитная проницаемость μ магнитного материала сердечника в этих условиях? (График
зависимости магнитной индукции В от напряженности H для железа
приведен в приложении).

8.9. Вариант9

• 8.9.1. Электрон влетает со скоростью V параллельно прямому проводнику, по которому течет ток I. На правление тока и скорости электрона показаны на рисунке. Укажите направление силы Лоренца, действующей на электрон в этот момент времени.

8.9.2.В направленном вдоль оси x однородном магнитном поле с индукцией В = 10 нТл из некоторой точки О выходит в направлении
поля слегка расходящийся пучок моноэнергетических электронов, имеющих скорость V = 6,0 • 10б м/с. Определите расстояние l от точки О
до ближайшей точки, в которой пересекаются траектории всех электронов (точка, в которой фокусируется пучок) е = 9,1 • 10ˉ31 кг, qe =1,6•10ˉ19Кл).

• 8.9.3. Протон, двигаясь со скоростью V = 1,0•105 м/с, влетает в область
действия скрещенных под прямым углом электрического и магнитного
полей и продолжает двигаться по прямолинейной траектории. Направление скорости протона перпендикулярно направлению обоих полей.
Найдите отношение напряженности электрического поля Е к напря­женности магнитного поля Н.

 

 

• 8.9.4. На рисунке изображено проволочное
кольцо (плоский проводящий контур), помещен­ное в однородное магнитное поле, направлен­ное на нас. Укажите направление индукционного
тока, возникающего в контуре, если: а) контур
растягивается ; б) контур сжимается.

• 8.9.5. На длинный прямой соленоид, имеющий диаметр сечения
d= 5,0 см и содержащий n=20 витков на один сантиметр длины,
плотно надет круговой виток из медного провода сечением S = 1,0 мм2.
Найдите ток в витке, если ток в обмотке соленоида увеличивается с постоянной скоростью 100 (удельное сопротивление меди
pм= 1,7 • 10ˉ8Ом • м).

• 8.9.6. По П-образному проводу перемещается с
постоянной скоростью V замыкающая провод перемычка под действием силы F. Контур находится в однородном магнитном поле. перпендикулярном к его плоскости. Чему равна сила F,
если в контуре ежесекундно выделяется количество тепла Q?




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

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