Закон Кулона. Электростатическое поле (стр. 7 из 11)

7. Рамка радиуса 5 см, содержащая 50 витков проволки, находится в магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. По виткам течет ток 0,5 А. Найдите угол, который составляет плоскость рамки с направлением индукции магнитного поля, если на рамку действует вращающий момент 4,9.10^-3 Н.м.

8. Круглая рамка радиуса 3 см, содержащая 400 витков проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. По рамке течет ток 10 А. Найдите вращающий момент, действующий на рамку, если плоскость рамки составляет угол 60 с направлением магнитного поля.

9. Рамка с площадью поперечного сечения 250 см² содержит 50 витков проволоки и находится в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. По виткам течет ток 5 А. Найдите максимальный вращающий момент, действующий на рамку.

Ю.Прямой проводник длины I перемещается в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Найдите силу, с которой магнитное поле действует на свободный электрон в проводнике, если на концах проводника возникает разность потенциалов Δφ.

11 .Электрон массы т и заряда е движется в однородном магнитном поле с индукцией B перпендикулярно линиям индукции. Найдите силу, действующую на электрон со стороны поля, если радиус кривизны траектории равен R.

12.Найдите период обращения частицы с зарядом qи массой т, движущейся в перпендикулярном магнитном поле с индукцией B.

13.Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности радиуса 1 см со скоростью10⁶ м/с. Индукция магнитного поля 5,7.10^-4 Тл. Найдите заряд частицы, если её масса 9,1.10^-31 КГ.

14.Найдите удельный заряд q /т частицы, если она, влетая со скоростью 10 м/с в однородное магнитное поле напряженностью 200 кА/м, движется по окружности радиуса 8,3 см.

15.В однородном магнитном поле с индукцией 0,001 Тл движется электрон по окружности радиуса 5 см. Найдите скорость электрона,

16.Протон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл перпендикулярно линиям индукции. Найдите силу, действующую напротон, если радиус окружности 1 см. Заряд протона 1,6.10^-19 Кл, его масса 1,67.10^-27кг.

17.Найдите, во сколько раз изменится период обращения заряженной частицы, движущейся перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, если величину индукции уменьшить в 4 раза.

18.Покажите, что период обращения заряженной нерелятивистской частицы,

движущейся по окружности в однородном магнитном поле, не зависит от скорости частицы.

19.Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле и движутся по окружностям. Найдите, во сколько раз радиус окружности протона больше радиуса окружности электрона. m_p = 1836 т_е.

20. Два иона, имеющие одинаковый заряд и прошедшие одинаковую ускоряющую разность потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Первый ион движется по дуге окружности радиуса 5 см, второй - по дуге окружности радиуса 2,5 см. Найдите отношение масс ионов.

21 .Протон массы т и заряда q, прошедший ускоряющую разность потенциалов Δφ, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В и начал двигаться по окружности. Найдите ее радиус.

22.Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному бесконечно длинному проводнику на расстоянии 4 мм от него. Найдите силу, которая будет действовать на электрон, если по проводнику течет ток 5 А.е= 1,6 10^-19Кл,m = 9,1 10^-31 кг.

23.Электрон, прошедший в ускоряющем электрическом поле разность потенциалов Δφ, движется в однородном магнитном поле с индукцией В, перпендикулярной его скорости. Найдите момент импульса электрона.

24.3аряженная частица с энергией W₀движется в одщэодном магнитном поле по окружности радиуса R. Найдите силу, действующую на частицу со стороны магнитного поля.

25.Два параллельных длинных провода с одинаково нанраачешшми токами /удаляют друг от друга так, что расстояние между ними становится в два раза больше первоначального. Найдите совершаемую при этом работу в расчете на единицу длины провода.

26.В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл движется равномерно проводник длины 10 см со скоростью 20 м/с, направленной перпендикулярно линиям поля. По проводнику течет ток 2 А. Найдите работу сил поля по перемещению проводника за 10 с движения.

27.В однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл находится прямой провод длины 8 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции. По проводу течет ток 2 А. Под действием сил поля провод переместился на расстояние 5 см. Найдите работу сил поля.

28.Плоский квадратный контур со стороной 10 см, по которому течет ток 10 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть контур на угол 90° относительно оси, проходящей через середины его противоположных сторон?

29.Виток радиуса 10 см с током 20 А помещен в магнитное поле с индукцией 1 Тл так, что нормаль к витку составляет угол 30° с линиями поля. Найдите работу, которую надо совершить, чтобы удалить виток из поля.

30. Рамка площадью S с током / расположена в однородном магнитном поле с

индукцией В так, что магнитный момент рамки параллелен линиям поля. Найдите работу, которую надо совершить, чтобы повернуть рамку на 180˚ .

31 .Круговой контур радиуса 2 см с током 2 А помещен в однородное магнитное поле напряженностью 150 кА/м так, что плоскость контура перпендикулярна направлению магнитного поля. Найдите работу, которую надо совершить, чтобы повернуть контур на угол 90° вокруг оси, совпадающей с диаметром контура.

32.Виток радиуса 20 см с током 5 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть виток так, чтобы угол между нормалью к плоскости витка и линиями индукции составил 30°?

33.Электрон со скоростью 10 Мм/с влетает в магнитное поле длинного соленоида под углом 60° к его оси. Число витков соленоида равно 1000, его длина 20 см. Найдите силу действующую на электрон внутри соленоида. Сила тока в соленоиде 5 А.

34.Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямым проводом (см. рис.). По рамке и проводу текут одинаковые токи I = 1 А. Найдите модуль и направление силы, действующей на рамку. Расстояния указаны на рисунке.

35. Найдите силу взаимодействия между длинным прямым проводом с током 15 А, и проводом АВ длины 10 см с током 20 А. Провода расположены в одной плоскости, причем концы А и В провода АВ отстоят от длинного провода на расстояниях, равных 5 см и 10 см, соответственно ln=0,69.

36. В однородном магнитном поле с индукцией 00,1 Тл находится провод длины 8 см, согнутый в полуокружность и расположенный перпендикулярно линия индукции. По проводу протекает ток 2 А. Найдите силу, действующую на провод.

37. В однородном магнитном поле с индукцией 00,2 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции, расположено полукольцо из проволоки длиной 3 см, по которой течет ток 0,1 А. Найдите результирующую силу, действующую на полукольцо. Во сколько раз изменится сила, если полукольцо распрямить?

38. Электрон, имеющий скорость v, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В под углом α к направлению линий индукции. Найдите шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон.

39.3аряженная частица влетела перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, созданного в некотором веществе. В результате взаимодействия с веществом частица потеряла половину своей первоначальной энергии. Найдите, во сколько раз будут отличаться радиусы кривизны начала и конца траектории частицы.

40.Квадратная рамка со стороной 8 см и током 1 А расположенавблизи прямого проводника с током 5 А (см. рис.). Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть рамку на 180° вокруг оси OO? In 2 = 0,69.

Тема 11. Электромагнитная индукция.

1. В однородном магнитном поле напряженностью 80 кА/м помещена квадратная рамка со стороной 4 см., плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 60 . Найдите магнитный поток, пронизывающий рамку.

2. Рамка площадью 16 см² вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл, делая 2 об/с. Ось вращения перпендикулярна линиям поля и находится в плоскости рамки. Найдите зависимость от времени магнитного потока, пронизывающего рамку, и наибольшую величину магнитного потока.

3. Соленоид индуктивностью 4 мГн содержит 600 витков проволоки. Найдите магнитный поток через один виток, если сила тока, протекающего по обмотке соленоида, равна 12 А.

4. Найдите число витков, которые надо навить на картонный цилиндр длины 60 см и диаметра 5 см» чтобы получить катушку индуктивностью 0,006 Гн.

5. Через катушку радиуса 2 см, содержащую 500 витков, течет ток 5 А. Найдите индуктивность катушки, если напряженность магнитного поля в гатушхе10кА/м.

6. Какою индуктивность соленоида, если при изменении силы тока в нем от 0 до 100 А за 2 с, в соленоиде возникает ЭДС индукции, равна 1 В?

7. Соленоид длины 20 см и радиуса 2 см имеет 400 витков. Найдите индуктивность соленоида.

8. Равномерно заряженное кольцо радиуса R с зарядом qвращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω. Найдите магнитный момент кольца.

9. Найдите магнитный поток, пронизывающий квадратный контур со стороной а, лежащий в одной плоскости с длинным прямым проводником с током I как показано на рисунке. Сторона квадрата, ближайшая к проводнику, находится на расстоянии bот него и параллельна проводнику.