Тема №8360 Ответы к задачам по физике 1585 (Часть 5)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике 1585 (Часть 5) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике 1585 (Часть 5), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

10.1.Кольцо из тонкого провода содержит 80 витков. Радиус кольца 20 см. Определить напряженность магнитного поля в центре кольца, если по проводу течет ток 0,6 А. [Ответ: 120 А/м].

10.2.По тонкой катушке течет ток 7 А, радиус витков 10 см. При каком числе витков напряженность магнитного поля в центре катушки будет 245 А/м? Считать катушку плоской. [Ответ: 7 витков].

10.3.По двум кольцевым проводникам, имеющим общий центр, текут в одном направлении токи 2,5 А и 4 А. Радиусы кольцевых проводников 7 и 9 см. Угол между плоскостями кольцевых проводников 60°. Определить напряженность магнитного поля в общем центре колец. [Ответ: 34,75 А/м].

10.4.По кольцевому медному проводнику протекает ток 30 А. В результате в центре контура с током создается магнитное поле напряженностью 30 А/м. Определить разность потенциалов на концах проводника, если его поперечное сечение 3 мм 2 . Удельное сопротивление меди 1,7*10-8 Ом*м. [Ответ: 0,534 В].

10.5.Два проводника представляют собой концентрические окружности радиусами 20 и 10 см. По наружному проводнику течет ток 10 А, по внутреннему — 6 А. Найти напряженность магнитного поля в центре окружностей при одинаковых и противоположных направлениях токов. [Ответ: 55 А/м; 5 А/м].

10.6.По теории Бора, когда атом водорода находится в нормальном состоянии, его электрон движется по орбите с радиусом r = 0,53Å со скоростью 2000 км/с. Рассматривая движение электрона по орбите как круговой ток, вычислить индукцию магнитного поля в центре орбиты (1 Å = 10-10 м). [Ответ: 11 Тл].

10.7. Чему равна магнитная индукция поля на оси кругового витка в точке, расположенной на расстоянии 40 см от центра, если в центре витка, радиус которого 30 см, индукция равна 25 мкТл? [Ответ: 5,4 мкТл].

10.8. По тонкому проводящему кольцу радиусом 10 см течет ток 80 А. Найти магнитную индукцию в точке, равноудаленной от 146 всех точек кольца на расстояние 20 см. [Ответ: 62,8 мкТл].

10.9. Напряженность магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии 3 см от его плоскости равна 12,7 А/м. Радиус контура 4 см. Найти силу тока в контуре. [Ответ: 2 А].

10.10.Катушка длиной 30 см состоит из 1000 витков. Найти напряженность магнитного поля внутри катушки, если ток, проходящий по катушке, равен 2 А. Диаметр катушки считать малым по сравнению с ее длиной. [Ответ: 6670 А/м].

10.11.Обмотка катушки сделана из проволоки диаметром 0,8 мм. Витки плотно прилегают друг к другу. Считая катушку достаточно длинной найти напряженность магнитного поля внутри катушки при силе тока в 1 А. [Ответ: 1250 А/м].

10.12.Обмотка соленоида содержит 2 слоя плотно прилегающих друг к другу витков провода диаметром 0,2 мм. Определить напряженность магнитного поля на оси соленоида, если по проводу идет ток 0,5 А. [Ответ: 5000 А/м].

10.13.Определить силу тока в катушке радиусом 30 см, содержащей 600 витков, если в центре катушки магнитная индукция равна 7,5 мТл. Считать, что длина катушки значительно меньше ее радиуса. [Ответ: 6 А].

10.14.Найти магнитную индукцию поля в центре соленоида длиной 20 см и диаметром 4 см, содержащего 400 витков, если сила тока в обмотке соленоида 2 А. [Ответ: 4,9 мТл].

10.15.Индукция магнитного поля внутри достаточно длинного соленоида 2,52 мТл при силе тока в нем 3 А. Витки намотаны плотно в один слой. Соленоид без сердечника. Определить диаметр провода, который намотан на катушку соленоида. [Ответ: 1,5 мм].

10.16.Из проволоки диаметром 1 мм надо намотать соленоид, внутри которого напряженность магнитного поля должна быть равна 300 Э. Предельная сила тока, которую можно пропускать по проволоке, равна 6 А. Из какого числа слоев будет состоять обмотка соленоида, если витки наматывать плотно друг к другу? Диаметр катушки считать малым по сравнению с ее длиной. (1 Э ≈ 80 А/м) [Ответ: 4 слоя].

10.17.Тонкий диск из диэлектрика с R = 90 см равномерно заряжен количеством электричества 3 Кл. Диск вращается вокруг оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска, делая 180 об/мин. Определить магнитную индукцию в центре диска. [Ответ: 12,56 мкТл]. 147 Поле прямого тока 10.18.В длинном прямолинейном однородном проводнике R = 1 см, I = 50 А. Определить магнитную индукцию поля внутри проводника на расстоянии 0,8 см от центра. Чему равна магнитная индукция поля вне проводника на расстоянии 5 см от его центра? [Ответ: 800 мкТл; 200 мкТл].

10.19.Расстояние между двумя длинными параллельными проводами равно 5 см. По проводам в одном направлении текут токи силой 30 А каждый. Найти напряженность магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от одного и 3 см от другого провода. [Ответ: 200 А/м].

10.20.По отрезку прямого провода длиной 80 см течет ток 50 А. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого этим током, в точке, равноудаленной от концов отрезка провода и находящейся на расстоянии 30 см от его середины. [Ответ: 26,7 мкТл].

10.21.По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи 20 и 50 А. Определить напряженность магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на 8 см и от второго на 20 см. Расстояние между проводами 12 см. [Ответ: 79,6 А/м].

10.22.Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в противоположных направлениях. [Ответ: 0].

10.23.Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. По проводу идет ток силой 5 А. Найти радиус петли, если известно, что напряженность магнитного поля в центре петли равна 41 А/м. [Ответ: 8 см].

10.24.По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 3,14 А. Круговой ток расположен так, что плоскость витка параллельна прямому проводнику, а перпендикуляр, опущенный на него из центра витка, является нормалью к плоскости витка. По витку проходит ток 3 А. Расстояние от центра витка до прямого проводника 20 см. Радиус витка 30 см. Найти магнитную индукцию в центре нитка. [Ответ: 7 мкТл].

10.25.Ток в 20 А идет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти напряженность магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстояние 10 см. [Ответ: 77,3 А/м].

10.26.Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. По проводам текут токи 80 А и 60 А. Расстояние между проводами равно 10 см. Определить магнитную индукцию в точке, одинаково 148 удаленной от обоих проводов. [Ответ: 400 мкТл].

10.27.По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток 40 А. Сторона треугольника равна 30 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот. [Ответ: 120 мкТл].

10.28.По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток 60 А. Стороны прямоугольника равны 30 см и 40 см. Найти магнитную индукцию в точке пересечения диагоналей. [Ответ: 200 мкТл].

10.29. Из проволоки длиной 1 м сделана квадратная рамка. По этой рамке течет ток силой 10 А. Найти напряженность магнитного поля в центре рамки. [Ответ: 35,8 А/м].

10.30.По кольцевому проводнику радиусом 20 см течет ток 50 А. Параллельно плоскости кольцевого проводника на расстоянии 3 см проходит прямой длинный проводник с током 30 А. Определить величину напряженности магнитного поля в центре кольца. Дать векторную диаграмму. [Ответ: ≈ 200 А/м].

10.31.По проводу, согнутому в виде правильного шестиугольника с длиной стороны 20 см, течет ток силой 100 А в направлении по часовой стрелке. Найти направление и величину напряженности магнитного поля в центре шестиугольника. [Ответ: 276 А/м].

10.32. По проводнику, согнутому в виде квадратной рамки со стороной 10 см, течет ток силой 5 А в направлении против часовой стрелки. Определить направление и величину напряженности магнитного поля в точке, равноудаленной от вершин квадрата на расстояние, равное его стороне. [Ответ: 10,6 А/м]. Поле движущегося заряда 10.33.В точке на расстоянии 10 мм от траектории прямолинейно и равномерно движущегося электрона максимальная магнитная индукция его поля равна 0,4 мТл. Найти скорость электрона. [Ответ: 2,5*106 м/с].

10.34.Найти максимальную индукцию магнитного поля, создаваемого электроном, движущимся прямолинейно со скоростью 1*106 м/с, в точке, отстоящей на расстояние 10 нм от траектории электрона. [Ответ: 0,16 мТл].

10.35.Протон движется прямолинейно и равномерно со скоростью 0,4 Мм/с. Найти магнитную индукцию поля, создаваемого протоном в точке, отстоящей на 1 нм от мгновенного положения протона и лежащей 149 на перпендикуляре к его траектории. [Ответ: 6,4 мТл].

10.36.Найти максимальное значение магнитной индукции поля, создаваемого прямолинейно движущимся электроном, который прошел ускоряющую разность потенциалов 10 В, в точке, отстоящей от его траектории на расстояние 10 нм. [Ответ: 0,3 мТл].

10.37.Определить скорость равномерного прямолинейного движения электрона, если известно, что максимальное значение индукции создаваемого им магнитного поля на расстоянии 100 нм от траектории 0,25 мкТл. [Ответ: 160 км/с]. Сила Ампера 10.38.На расстоянии 10 см от длинного прямолинейного провода с током напряженность магнитного поля 20 А/м. Какая сила будет действовать на каждый метр этого провода, если его поместить в однородное магнитное поле с индукцией 2,5 Тл так, чтобы угол между направлением тока и вектором магнитной индукции был равен 30°? [Ответ: 15,7 Н].

10.39.Расстояние между двумя параллельными токами 25 см. Определить силу тока в каждом проводе, если на каждый метр его длины действует сила 2 мН. Сила тока в проводниках одинакова. [Ответ: 50 А].

10.40.В вертикальном однородном магнитном поле на двух тонких нитях подвешен горизонтально проводник длиной 20 см и массой 20,4 г. Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, если сила тока в проводнике равна 2 А? [Ответ: 45°].

10.41.В однородное магнитное поле напряженностью 1000 А/м помещен прямой проводник длиной 20 см (подводящие провода вне поля). Определить силу, действующую на проводник, если по нему течет ток 50 А, а угол между направлением тока и вектором напряженности 30°. [Ответ: 6,28 мН].

10.42.Два длинных параллельных провода находятся на расстоянии 6 см один от другого. Сила тока в одном из них 15 А, в другом — 10 А. Какова длина этих проводов, если между ними будет действовать сила 1,4 мН? [Ответ: 2,8 м].

10.43.Контур из провода, согнутого в виде прямоугольника, по которому проходит ток 3 А, расположен вблизи прямолинейного бесконечно длинного проводника, параллельно двум его меньшим сторонам. Прямолинейный проводник и контур расположены в одной плоскости. Контур имеет размеры 40 х 20 см. Расстояние от прямого про- 150 вода до ближайшей стороны контура равно 5 см. По прямому проводу проходит ток 10 А. Определить силу, действующую со стороны магнитного поля прямого проводника на контур. [Ответ: 107 мкН].

10.44.Перпендикулярно горизонтальным рельсам, расстояние между которыми 60 мм, лежит стержень. Определить, какова сила тока, который надо пропустить по стержню, чтобы он начал двигаться. Рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 80 мТл. Масса стержня 50 г, коэффициент трения стержня о рельсы 0,1. [Ответ: 10,2 А].

10.45.Внутри длинного соленоида перпендикулярно его оси расположен прямой проводник с током 10 А длиной 5 см. Какая сила действует на проводник, если соленоид имеет 30 витков на 1 см и по его обмотке течет ток 4 А? [Ответ: 2,51 мН].

10.46.Прямолинейный провод с током 1200 А закреплен горизонтально. Внизу на расстоянии 7 см от него параллельно расположен другой прямой длинный проводник. Определить величину тока во втором проводнике, при котором он будет висеть в воздухе без опоры, если вес одного метра проводника Р = 0,15 Н/м. [Ответ: 43,8 А].

10.47.Два длинных горизонтальных провода расположены параллельно друг другу на расстоянии 8 мм друг от друга, причем верхний провод закреплен жестко, нижний висит свободно в воздухе. Какой ток и какого направления должен течь для этого по верхнему проводу, если по нижнему идет ток 1 А? Вес одного метра длины нижнего провода Р = 2,5 кН/м. [Ответ: 100 А].

10.47.Какую напряженность должно иметь однородное горизонтальное магнитное поле, направленное перпендикулярно проводнику, чтобы удержать в равновесии горизонтальный прямолинейный медный проводник с током 10 А? Диаметр проводника 3 мм. Плотность меди 8,9 г/см3 . [Ответ: 49,1 кА/м].

10.48.Под каким углом к линиям индукции однородного поля расположен прямолинейный проводник с током 10 А длиной 20 см, если на него действует сила 0,001 Н? Индукция поля 10 Гс (1 Гс = 0,1 мТл). [Ответ: 30°].

10.49.Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной по 2 м, отстоящие друг от друга на расстояние 20 см. Определить силу взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток силой 10 кА. [Ответ: 200 Н].

10.50.Два бесконечных провода, расположенных на расстоянии 10 см 151 друг от друга, взаимодействуют между собой с силой 0,02 мН на каждый метр длины. Определить силу тока в проводах, если известно, что сила тока в одном из них в 2 раза больше, чем в другом. [Ответ: 2,24 А; 4,48 А].

10.51.По двум параллельным прямым проводам длиной 2,5 м каждый, находящимся на расстоянии 20 см друг от друга, текут одинаковые токи 1 кА. Найти силу взаимодействия токов. [Ответ: 2,5 Н]. Магнитный момент 10.53.Рамка с током 5 А содержит 20 витков тонкого провода. Определить магнитный момент рамки с током, если ее площадь 10 см2 . [Ответ: 0,1 Дж/Тл].

10.54.Соленоид длиной 10 см и диаметром 4 см содержит 20 витков на каждом сантиметре длины. Определить магнитный момент соленоида, если сила тока в нем равна 2 А. [Ответ: 0,5 Ам2 ].

10.55.Определить магнитный момент кругового витка с током, если известно, что на его оси на расстоянии 4 см от центра индукция магнитного поля 125 мкТл. Радиус витка 3 см. [Ответ: 78 мА*м2 ].

10.56.По кольцу течет ток. На оси кольца, на расстоянии d = 1 м от его плоскости магнитная индукция равна 10 нТл. Чему равен магнитный момент кольца с током? Радиус кольца много меньше величины d. [Ответ: 50 мА*м2 ].

10.57.Прямоугольная рамка из провода имеет длину 25 см и ширину 12 см. Определить ток в рамке, если магнитный момент равен 0,45 А*м2 . [Ответ: 15 А].

10.58.По теории Бора, когда атом водорода находится в нормальном состоянии, его электрон движется по орбите радиусом 0,53 Å со скоростью 2000 км/с. Рассматривая движение электрона по орбите как круговой ток, вычислить магнитный момент этого тока (1 Å = 10-10 м). [Ответ: 8,48*10-24 А*м2 ].

10.59.Электрон, влетев в однородное магнитное поле, индукция которого равна 0,2 Тл, стал двигаться по окружности радиусом 5 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока. [Ответ: 7,03*10-12 А*м2 ].

10.60.Проволочное кольцо с током, диаметр которого 15 см, имеет магнитный момент 4,2*10-2 А*м2 . Определить силу тока в кольце и напряженность магнитного поля в его центре. [Ответ: 2,4 А; 16 А/м].

10.61.Определить магнитный момент соленоида при токе 0,3 А, если число витков 500, площадь витка 20 см2 . 152 [Ответ: 0,3 А*м2 ].

10.62.Определить радиус плоской катушки, имеющей 40 витков, если при силе тока 3,5 А она имеет магнитный момент 1,33 А*м2 . [Ответ: 5,5 см].

10.63.По тонкому стержню длиной 20 см равномерно распределен заряд q = 240 нКл. Стержень приведен во вращение с постоянной угловой скоростью 10 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Определить магнитный момент, обуслов- ленный вращением стержня. [Ответ: 4 нА*м2 ].

10.64.Тонкое кольцо радиусом 10 см несет заряд 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой 10 с -1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр. Определить магнитный момент, обусловленный вращением кольца. [Ответ: 3,14 нА*м2 ].

10.65.Диск радиусом 10 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд 0,2 мкКл. Диск равномерно вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Частота вращения 20 с -1 . Определить магнитный момент кругового тока, создаваемого диском. [Ответ: 62,8 нА*м2 ]. Контур с током в магнитном поле 10.66.Какой вращающий момент испытывает рамка с силой тока 10 А при помещении ее в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, если рамка содержит 50 витков площадью 20 см2 каждый, а ее нормаль образует с вектором индукции магнитного поля угол 30°? [Ответ: 0,25 Н*м].

10.67.Определить максимальный вращающий момент, действующий на квадратную рамку со стороной 5 см, помещенную в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл. По рамке течет ток 1 А. [Ответ: 1,25 мН*м].

10.68.По витку радиусом 10 см течет ток 50 А. Виток помещен в однородное магнитное поле напряженностью 100 А/м. Определить вращающий (механический) момент, действующий на виток, если плоскость витка составляет угол 60° с линиями напряженности. [Ответ: 9,86*10-5 Н*м].

10.69.Определить индукцию магнитного поля, если вращающий момент сил, действующих на рамку площадью 1 см2 , составляет 5*10-4 Нм при силе тока 1 А. На рамку намотано 100 витков провода. [Ответ: 50 мТл].

10.70.Из проволоки длиной 20 см сделаны контуры: 1) квадратный; 2) круговой. Найти вращающий момент сил, действующий на каждый контур, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого 153 равна 1000 Гс. По контурам течет ток 2 А. Плоскость каждого контура составляет с направлением магнитного поля угол 45° (1 Гс = 0,1 мТл). [Ответ: 3,56*10-4 Н*м; 4,5*10-4 Н*м].

10.71. В центре кольцевого проводника с током 8 А радиусом 12 см находится маленькая рамка с током 1 А. Площадь рамки 1 см2 . Какой вращающий момент действует на рамку, если угол между плоскостями рамки и кольцевого проводника равен 30°? Рамка находится в воздухе. Поле в области рамки принять за однородное. [Ответ: 2,09*10-9 Нм].

10.72."B однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл находится квадратная рамка с током 0,4 А. Плоскость рамки составляет с направлением поля угол 60°. Определить вращающий момент, действующий на рамку, если сторона ее равна 2 см. [Ответ: 8 мкН-м]. Сила Лоренца 10.73.Электрон с энергией 0,5 кэВ пролетает в вакууме через однородное магнитное поле напряженностью 3000 А/м перпендикулярно полю. Определить скорость электрона, силу Лоренца и радиус кривизны траектории движения электрона в поле. [Ответ: 1,3*107 м/с; 8,02*10-15 Н; 0,02 м].

10.74.Найти угловую скорость вращения электрона по окружности, которую он описывает в однородном магнитном поле, если магнитная индукция поля В = 0,02 Тл. [Ответ: 3,52*109 с1 ].

10.75.Найти кинетическую энергию протона в МэВ (1 МэВ = 106 эВ, 1 эВ = 1,6*10-19 Дж), движущегося по дуге окружности радиусом 60 см в магнитном поле, индукция которого равна 104 Гс (1 Гс = 0,1 мТл). [Ответ: 17,8 МэВ].

10.76.Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям. Скорость электрона υ = 4*107 м/с. Индукция магнитного поля равна 1 мТл. Чему равно нормальное ускорение электрона в магнитном поле? [Ответ: 7*1015 м/с2 ].

10.77.Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно длинному проводу на расстоянии 4 мм от него. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток 5 А? [Ответ: 4,19*10-16 Н].

10.78.Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 500 В, попал в вакууме в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом R = 10 см. Определить модуль магнитной индукции, если скорость электрона перпендикулярна силовым линиям. [Ответ: 0,75 мТл].

10.79.Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 400 В, 154 попал в однородное магнитное поле напряженностью 1000 А/м. Определить радиус кривизны траектории и частоту обращения электрона в магнитном поле. Вектор скорости перпендикулярен линиям поля. [Ответ: 5,37 см; 3,50*107 Гц].

10.80.Определить частоту обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Заряд электрона 1,6*10-19 Кл, масса электрона 9,1*10-31 кг. [Ответ: 3,52*108 Гц].

10.81.Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью 106 м/с. Индукция магнитного поля равна 0,3 Тл. Радиус окружности 4 см. Найти заряд частицы, если известно, что ее энергия равна 12 кэВ. [Ответ: 3,2*10-19 Кл].

10.82.В среднюю часть соленоида перпендикулярно полю через специальное отверстие влетел электрон. Соленоид имеет 50 витков на 1 см длины и находится в вакууме. Ток в обмотке 1 А. Скорость электрона при входе в соленоид 5000 м/с. Определить силу Лоренца. [Ответ: 5*10-18 Н].

10.83.Протон движется в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно полю. Каков радиус кривизны траектории? Скорость движущийся протон приобрел, пройдя ускоряющую разность потенциалов 10 кВ. [Ответ: 14,4 см].

10.84.Заряженная частица, обладающая скоростью 2*106 м/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,52 Тл. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если частица описала дугу окружности радиусом 4 см. [Ответ: 96,3 МКл/кг].

10.85.Электрон, ускоренный разностью потенциалов 6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом 30° и начинает двигаться по винтовой линии. Индукция магнитного поля равна 13 мТл. Найти радиус витка и шаг винтовой линии. [Ответ: 1 см; 10,9 см].

10.86.Электрон движется в магнитном поле, индукция которого 20 Гс, по винтовой линии с радиусом 2 см и шагом 5 см. Определить скорость электрона (1 Гс = 0,1 мТл). [Ответ: 7,52*106 м/с].

10.87.Электрон, движущийся в вакууме со скоростью 1-Ю6 м/с, попадает в однородное магнитное поле с индукцией 1,2 мТл под углом 30° к силовым линиям поля. Определить радиус винтовой линии, по которой будет двигаться электрон, и ее шаг. [Ответ: 2,4 мм; 2,1 см]. Эффект Холла 155 10.88.При измерении эффекта Холла в натриевом проводнике напряженность поперечного поля оказалась равной 5 мкВ/см при плотности тока 200 А/см2 и индукции магнитного поля 1 Тл. Найти концентрацию электронов проводимости. [Ответ: 2,5*1028 м -3].

10.89.Тонкая медная лента толщиной 0,1 мм помещена в однородное магнитное поле с индукцией 0,9 Тл так, что плоскость ленты перпендикулярна силовым линиям поля. В ленте сила тока 10 А. Определить разность потенциалов, возникающую вдоль ширины ленты, считая, что в меди имеется по одному свободному электрону на каждый атом. Плотность меди 8,9 г/см3 . Атомная масса меди 63,5*10-3 кг/моль. [Ответ: 6,66 мкВ].

10.90.В однородном магнитном поле с индукцией 0,8 Тл помещена тонкая медная пластина, в которой сила тока 5 А. Вектор индукции магнитного поля перпендикулярен плоскости пластины. Толщина пластины 0,01 мм. Определить концентрацию свободных электронов в меди, если возникшая вдоль ширины ленты разность потенциалов 2 мкВ. [Ответ: 1,25*1030 м -3].

10.91.Полагая, что в алюминии число свободных электронов, приходящихся на каждый атом, равно 2, определить разность потенциалов, которая возникает вдоль ширины ленты при помещении ее в однородное магнитное поле с индукцией 0,6 Тл. Ширина ленты 10 см, плотность тока в ленте 5 МА/м2 . Вектор индукции магнитного поля перпендикулярен плоскости ленты. Плотность алюминия 2,7 г/см3 . Атомная масса алюминия 27*10-3 кг/моль. [Ответ: 15,6 мкВ].

10.92. Найти подвижность электронов проводимости в медном проводнике, если при измерении эффекта Холла в магнитном поле с индукцией 100 мТл напряженность поперечного электрического поля у данного проводника оказалась в 3100 раз меньше напряженности продольного электрического поля. [Ответ: 3,2*10-3 м 2 /(В*с)].

11.1.Кольцо радиусом 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,318 Тл. Плоскость кольца составляет угол 30° с линиями индукции. Вычислить магнитный поток, пронизывающий кольцо. [Ответ: 5 мВб].

11.2.В однородное магнитное поле, напряженность которого 1000 Э, помещена квадратная рамка. Ее плоскость составляет с направлением магнитного поля угол 45°. Сторона рамки 4 см. Определить магнитный поток, пронизывающий рамку (1 Э ≈ 80 А/м). [Ответ: 1,14*10-4 Вб].

11.3.В одной плоскости с длинным прямым проводником, по которому течет ток 10 А, расположена прямоугольная рамка так, что большая сторона ее длиной 5 см параллельна проводнику, и расстояние от проводника до этой стороны равно длине меньшей стороны. Определить магнитный поток, пронизывающий рамку. [Ответ: 0,69*10-7 Вб].

11.4.Поток магнитной индукции сквозь соленоид (без сердечника) 162 равен 5 мкВб. Найти магнитный момент этого соленоида. Длина соленоида равна 25 см. [Ответ: 1 А*м2 ].

11.5.Рамка, площадь которой равна 16 см2 , вращается в однородном магнитном поле, делая 2 об/с. Ось вращения находится в плоскости рамки и перпендикулярна силовым линиям магнитного поля. Напряженность магнитного поля равна 79,6 кА/м. Найти: 1) зависимость магнитного потока, пронизывающего рамку, от времени; 2) наибольшее значение магнитного потока. [Ответ: Ф = l,6*10-4cos(4πt + α) Вб, где α — угол между нормалью к плоскости рамки и направлением магнитного поля в начальный момент времени; Фmах = 1,6*10-4 Вб].

11.6.В магнитном поле, индукция которого равна 0,05 Тл, вращается стержень длиной 1 м. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна силовым линиям магнитного поля. Найти поток магнитной индукции, пересекаемый стержнем при каждом обороте. [Ответ: 0,157 Вб].

11.7.Магнитный момент соленоида 1 А*м2 . Найти поток магнитной индукции сквозь соленоид. Длина соленоида равна 25 см. [Ответ: 5,02 мкВб].

11.8.В магнитном поле, индукция которого равна 0,1 Тл, вращается стержень. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна силовым линиям магнитного поля. Поток магнитной индукции, пересекаемый стержнем при каждом обороте, 0,157 Вб. Найти длину стержня. [Ответ: 1,41 м]. Магнитное поле в веществе 11.9. Определить магнитную восприимчивость и молярную восприимчивость висмута, если удельная магнитная восприимчивость равна -1,3*10-9 м 3 /кг. Молярная масса — 0,209 кг/моль. [Ответ: -1,3*10-5; -2,7*10-10 м 3 /моль].

11.10.Магнитная восприимчивость алюминия равна 2,1*10-5 . Определить его удельную и молярную восприимчивости. Плотность алюминия 2,7 г/см3 , молярная масса 0,027 кг/моль. [Ответ: 7,8*10-9 м 3 /кг; 2,1*10-10 м 3 /моль].

11.11.Напряженность магнитного поля в меди равна 106 А/м. Определить намагниченность меди и магнитную индукцию, если известно, что удельная магнитная восприимчивость равна -1,1*10 9 м 3 /кг. Плотность меди 8,93 г/см3 . [Ответ: -9,82 А/м; 1,26 Тл].

11.12.Определить намагниченность тела при насыщении, если магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора и концентрация атомов 6*1028 м -3. (Магнетон Бора равен 0,927*10-23 А*м2 .) 163 [Ответ: 556 кА/м].

11.13.Удельная магнитная восприимчивость парамагнитной газообразной окиси азота при нормальных условиях равна 5,6*107 м 3 /кг. Определить магнитный момент молекулы окиси азота. Молярная масса равна 0,03 кг/моль. [Ответ: 1,58*10-23 А*м2 ].

11.14.Молекула NO имеет магнитный момент, равный 1,8 магнетона Бора. Определить удельную парамагнитную восприимчивость NO при нормальных условиях (1 магнетон Бора равен 9,27*10-24 А*м2 , молярная масса NO равна 0,03 кг/моль.) [Ответ: 6,2*10-7 м 3 /кг].

11.15.Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом 10 см3 приобрел в магнитном поле напряженностью 800 А/м магнитный момент 0,8 А*м2 . Определить магнитную проницаемость ферромагнетика в указанном поле. [Ответ: 101].

11.16.Железный образец помещен в магнитное поле, напряженность которого 10 Э. Найти магнитную проницаемость железа в этих условиях. (1 Э ≈ 80 А/м). [Ответ:≈ 1400].

11.17.На железный сердечник длиной 50 см намотан и один слой провод. Сила тока в обмотке 0,5 А. Определить индукцию магнитного поля в сердечнике, если число витков катушки равно 1000. [Ответ: 1,55 Тл].

11.18.Через соленоид длиной 50 см, имеющий железный сердечник, пропускают электрический ток силой 0,5 А. Индукция магнитного поля внутри сердечника равна 1,5 Тл. Найти общее число витков соленоида. [Ответ: 1000]. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле 11.19.Какая работа совершается магнитным полем с индукцией 0,5 Тл при перемещении проводника с током па расстояние 2 м? Проводник имеет длину 0,5 м, расположен под углом 30° к магнитной индукции и перемещается в направлении, перпендикулярном и к направлению тока, и к направлению магнитной индукции. Сила тока в проводнике равна 20 А. [Ответ: 5 Дж].

11.20.Проводник с током перемещается в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл перпендикулярно к линиям индукции на расстояние 0,25 м. Какая при этом совершается работа? Длина проводника равна 0,4 м, сила тока в нем равна 20 А. [Ответ: 2,4 Дж].

11.21.Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут 164 токи, равные по величине и по направлению. Найти силу тока, текущего по каждому из проводников, если известно, что для того, чтобы раз двинуть эти проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников), равную 0,55 мкДж/см. [Ответ: 19,9 А].

11.22.Проводник движется равномерно в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией 150 мТл по двум направляющим, к которым подключен источник тока. Определить работу, которую совершает сила Ампера при перемещении проводника на расстояние 25 мм. Проводник движется перпендикулярно направляющим, и по нему течет ток 6,5 А. Расстояние между направляющими 12 см. [Ответ: 2,9 мДж].

11.23.В плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю с индукцией 1 мТл перемещается отрезок проводника длиной 5 см так, что направление перемещения проводника перпендикулярно полю. К концам проводника приложена разность потенциалов 30 В при сопро- тивлении его 10 Ом. Во сколько раз мощность, затраченная на нагревание проводника, больше мощности, потребовавшейся на его перемещение в магнитном поле? Средняя скорость движения проводника 1 м/с. [Ответ: 6*104 раз].

11.24.В однородном магнитном поле с индукцией 0,06 Тл находится прямоугольная рамка шириной 5 см и длиной 8 см. Рамка состоит из 200 витков провода и может вращаться вокруг оси, перпендикулярной к линиям магнитной индукции. При силе тока в витках 0,5 А плоскость рамки располагается перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть рамку из этого положения на 1/4 оборота? На 1/2 оборота? На целый оборот? Силу тока в цепи счи- тать неизменной. [Ответ: 0,024 Дж; 0,048 Дж; 0].

11.25. Рамка, содержащая 25 витков провода, расположена в магнитном поле так, что через нее проходит внешний магнитный поток 0,012 Вб. Когда по виткам пропустили электрический ток, рамка повернулась и через нее стал проходить магнитный поток 0,077 Вб. Определить работу, произведенную при повороте рамки, если сила тока в цепи была равна 8,4 А. [Ответ: 13,65 Дж].

11.26.Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам течет ток в одном направлении I1 = 20 А и I2 = 30 А. Какую работу надо совершить (на единицу длины проводников), чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния 20 см? [Ответ: 8,3*10-5 Дж/м].

11.27.Ось катушки, имеющей 1000 витков диаметром 10 см, расположена горизонтально по Земному магнитному меридиану. По 165 катушке идет ток 0,5 А. Горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли 0,2 Э. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть катушку на 180°? 1 Э = 103 /4π ≈ 79,6 А/м. [Ответ: 1,58*10-4 Дж].

11.28.По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, течет ток силой 20 А. Плоскость квадрата перпендикулярна магнитным силовым линиям поля. Определить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. Магнитная индукция 0,1 Тл. Поле считать однородным. [Ответ: 0,02 Дж]. Электродвижущая сила индукции 11.29.В однородном магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл, движется проводник длиной 10 см. Скорость движения проводника 15 м/с, и направлена она перпендикулярно магнитному полю. Чему равна индуцированная в проводнике ЭДС? [Ответ: 0,15 В].

11.30.Самолет, имеющий размах крыльев 40 м, летит горизонтально со скоростью 900 км/ч. Определить разность потенциалов на концах крыльев, если вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли в географических условиях полета равна 40 А/м. [Ответ: 0,5 В].

11.31.Чему равна индукция однородного магнитного поля, если при вращении в нем прямолинейного проводника длиной 0,2 м вокруг одного из его концов с угловой скоростью 50 рад/с на концах проводника возникает разность потенциалов 0,2 В? [Ответ: 0,2 Тл].

11.32.В магнитном поле, индукция которого 5*10-2 Тл, вращается стержень длиной 1 м с постоянной угловой скоростью 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня и параллельна силовым линиям магнитного поля. Найти ЭДС индукции, возникающую на концах стержня. [Ответ: 0,5 В].

11.33.Рамка площадью 20 см2 , содержащая 10 витков, равномерно вращается с частотой 10 с -1 в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Определить максимальную ЭДС, индуцируемую в рамке, если ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. [Ответ: 0,05 В].

11.34.Квадратная рамка со стороной 10 см расположена в магнитном поле так, что плоскость рамки образует угол 30° с направлением индукции поля, изменяющейся по закону В = 0,1sinπt. Определите закон, по которому изменяется ЭДС в рамке, и найдите ЭДС в момент t = 4 с. [Ответ: 15,7*10 4 В].

11.35.Проволочная рамка площадью 40 см2 расположена перпендикулярно индукции магнитного поля, которая изменяется по 166 закону В = 1 + е -2t . Определите ЭДС, индуцируемую в контуре в момент t = 0,5 с. [Ответ: 2,94 мВ].

11.36.Кольцо радиусом 4 см находится в магнитном поле напряженностью 300 А/м. Плоскость кольца перпендикулярна линиям поля. Каково сопротивление кольца, если при исчезновении поля по кольцу протекает заряд 0,01 Кл? Окружающая среда — воздух. [Ответ: 1,9*10-4 Ом].

11.37.Виток из проволоки площадью 20 см2 и сопротивлением 0,01 Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Плоскость витка составляет угол 90° с линиями индукции. Определить количество электричества, которое протечет по витку, если его выдернуть из поля. [Ответ: 0,08 Кл].

11.38.Катушка радиусом 4 см, имеющая 100 витков, находится в магнитном поле. Чему равно среднее значение ЭДС индукции в этой катушке, если индукция магнитного поля увеличивается в течение 0,4 с от 0 до 1,2 Тл? [Ответ: 1,51 В].

11.39.Металлическое кольцо радиусом 4,8 см расположено в магнитном поле с индукцией 0,012 Тл перпендикулярно к линиям магнитной индукции. На его удаление из поля потребовалось 0,025 с. Какая средняя ЭДС при этом возникает в кольце? [Ответ: 3,5 мВ].

11.40.Сколько витков должна иметь катушка, чтобы при изменении магнитного потока внутри нее от 0,024 до 0,056 Вб за 0,32 с в ней создавалась средняя ЭДС индукции, равная 10 В? [Ответ: 100 витков].

11.41.Проволочная рамка, содержащая 40 витков, охватывает площадь 240 см2 . Вокруг нее создается однородное магнитное поле, перпендикулярное к ее плоскости. При повороте рамки на 1/4 оборота за 0,15 с в ней наводится средняя ЭДС индукции, равная 160 мВ. Определить индукцию магнитного поля. [Ответ: 25 мТл].

11.42.В однородном магнитном поле, напряженность которого 8*104 А/м, находится плоский виток площадью 10-3 м 2 . Виток расположен перпендикулярно к силовым линиям. Сопротивление витка 1 Ом. Какой заряд протечет по витку, если поле исчезнет? Магнитное поле убывает с постоянной скоростью. [Ответ: 10-4 Кл].

11.43.В однородном магнитном поле находится плоский ниток площадью 10 см2 , расположенный перпендикулярно к силовым линиям. Какой ток потечет по витку, если поле будет убывать с постоянной скоростью 100 Э в секунду? Сопротивление витка 1 Ом (1 Э ≈ 80 А/м). [Ответ: 10 мкА]. 167 Самоиндукция и взаимоиндукция 11.44.Найти индуктивность катушки, имеющей 400 витков на длине 20 см. Площадь поперечного сечения катушки 9 см2 . Найти индуктивность этой катушки в том случае, если внутрь катушки введен железный сердечник. Магнитная проницаемость материала сердечника в условиях работы равна 400. [Ответ: 0,9 мГн; 0,36 Гн].

11.45.Из какого числа витков проволоки состоит однослойная обмотка катушки, индуктивность которой 0,001 Гн? Диаметр катушки 4 см, диаметр проволоки 0,6 мм. Витки плотно прилегают друг к другу. [Ответ: 380 витков].

11.46.Найти индуктивность соленоида, полученного при намотке провода длиной 10 м на цилиндрический железный стержень длиной 10 см. Магнитная проницаемость железа в рабочем диапазоне магнитных полей равна 400. [Ответ: 40 мГн].

11.47.Соленоид с радиусом поперечного сечения 3 см изготавливают, плотно наматывая провод диаметром 0,6 мм. Какой длины должен быть соленоид, если его индуктивность 0,006 Гн? [Ответ: 0,61 м].

11.48.На бумажный цилиндр, сечение которого 50 см2 , наматывается однослойная катушка. Густота намотки 20 витков на 1 см. При какой длине катушки ее индуктивность будет равна 5 мГн? [Ответ: 0,199 м].

11.49.Соленоид сечением 5 см2 содержит 1200 витков. Индукция магнитного поля внутри соленоида при токе 2 А равна 0,01 Тл. Определить индуктивность соленоида. [Ответ: 3 мГн ].

11.50.Длинный прямой соленоид, намотанный на немагнитный каркас, имеет 1000 витков. Вывести формулу для индуктивности соленоида. Индуктивность данного соленоида равна 3 мГн. Какой магнитный поток и какое потокосцепление создает соленоид при токе силой 1 А? [Ответ: 3 мкВб; 3 мВб].

11.51.Индуктивность катушки без сердечника 0,02 Гн. Какое потокосцепление создается, когда по обмотке течет ток силой 5 А? [Ответ: 0,1 Вб].

11.52.Соленоид индуктивностью 4 мГн содержит 600 витков. Чему равен магнитный поток, если сила тока, протекающего по обмотке, 12 А? [Ответ: 80 мкВб].

11.53.Катушка длиной 0,628 м с железным сердечником имеет площадь поперечного сечения 20 см2 и число витков, равное 500. Индуктивность катушки с сердечником равна 0,28 Гн при силе тока через обмотку 5 А. Найти относительную магнитную проницаемость железного сердечника в этих условиях. 168 [Ответ: 1400].

11.54.В длинной катушке радиусом 2 см, содержащей 500 витков, сила тока 5 А. Определить индуктивность катушки, если индукция магнитного поля внутри катушки 12,5 мТл. [Ответ: 1,57 мГн ].

11.55.Определить индуктивность катушки, если при изменении в ней силы тока от 0 до 5 А за время 2 с возникает ЭДС самоиндукции 1 В. [Ответ: 0,4 Гн].

11.56.Сила тока в соленоиде изменяется по закону I = 10t - t2 . Индуктивность соленоида 10 Гн. Какая ЭДС самоиндукции будет в соленоиде через 2 с? [Ответ: 60 В].

11.57.Вычислить среднюю ЭДС самоиндукции, получающуюся при размыкании тока в электромагните. Число витков 1000, поперечное сечение соленоида 10 см2 , индукция 1,5 Тл, время размыкания 0,01 с. [Ответ: 150 В].

11.58.На железный сердечник сечением 5 см2 и длиной 50 см намотан соленоид, содержащий 500 витков медной проволоки сечением 0,8 мм 2 . Чему равна индуктивность соленоида при подключении его к аккумулятору с ЭДС 1,26 В? Внутренним сопротивлением аккумулятора и сопротивлением подводящих проводников пренебречь. Воспользоваться графиком В = f(H) приложения 1. [Ответ: 0,27 Гн].

11.59.При изменении силы тока в катушке на 0,8 А за 2 с в другой замкнутой катушке, расположенной рядом с первой, возникает ЭДС индукции 2 В. Определите взаимную индуктивность катушек. [Ответ: 5 Гн].

11.60.По первичной обмотке трансформатора течет ток, сила которого изменяется по закону I = 12sin10πt. Найдите максимальное значение ЭДС, индуцируемой во вторичной обмотке, если взаимная индуктивность обмоток трансформатора 0,1 Гн. [Ответ: 37,7 В].

11.61.При изменении силы тока в катушке со скоростью 100 А/с в другой катушке индуцировалась ЭДС, равная 0,2 В. Найти коэффициент взаимной индукции. [Ответ: 2 мГн].

11.62.На общий каркас намотаны две катушки. Определить коэффициент взаимной индукции катушек, если постоянный ток 5 А в первой катушке создает во второй магнитный поток сцепления 40 мВб. [Ответ: 8 мГн].

11.63.На деревянный цилиндр, длина которого 20 см значительно больше его диаметра, навиты две медные обмотки с сечениями 2 мм 2 . Одна из обмоток замкнута накоротко. Какое количество электричества индуцируется в ней, если другую присоединить к аккумулятору с ЭДС = 2 В, и с очень малым внутренним сопротивлением? Удельное сопротивление 169 меди равно 1,7*10-8 Ом*м. [Ответ: 1,38*10-2 Кл]. Экстратоки замыкания и размыкания 11.64.Катушка имеет сопротивление 10 Ом и индуктивность 0,144 Гн. Через сколько времени после включения ток в катушке достигнет половины от своей установившейся величины? [Ответ: 0,01 с].

11.65. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением 10 Ом. Ток в катушке достигает значения, отличающегося от максимального на 5%, за 0,06 с. Найти индуктивность катушки. [Ответ: 0,2 Гн].

11.66.Источник тока замкнули на катушку R = 10 Ом и L = 1 Гн. Через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения? [Ответ: 0,23 с].

11.67.Цепь состоит из катушки индуктивностью 1 Гн и сопротивлением 10 Ом. Источник тока можно отключать, не разрывая цепи. Определить время, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения. [Ответ: 0,69 с].

11.68.К источнику тока с внутренним сопротивлением 2 Ом была подключена катушка, индуктивность которой 0,5 Гн, а сопротивление 8 Ом. Найти время, в течение которого ток в катушке, нарастая, достигает значения, отличающегося от максимального на 1%. [Ответ: 0,23 с].

11.69.Электрическая лампочка, сопротивление которой в горячем состоянии равно 10 Ом, подключается через дроссель к двенадцативольтовому аккумулятору. Индуктивность дросселя 2 Гн, сопротивление 1 Ом. Через сколько времени после включения лампочка загорится, если она начинает заметно светиться при напряжении на ней в 6В? [Ответ: 0,145 с].

11.70.Имеется катушка длиной 20 см и диаметром 2 см. Обмотка катушки состоит из 200 витков медной проволоки, площадь поперечного сечения которой 1 мм 2 . Катушка включена в цепь с некоторой ЭДС. При помощи переключателя ЭДС выключается, и катушка замыкается накоротко. Через сколько времени после выключения ЭДС сила тока в цепи уменьшится в два раза? [Ответ: 2,5*10-4 с].

11.71.Имеется катушка, индуктивность которой равна 0,2 Гн и сопротивление 1,64 Ом. Во сколько раз уменьшится сила тока в катушке через 0,05 с после того, как ЭДС выключена и катушка замкнута накоротко? 170 [Ответ: 1,5 раза].

11.72.Определить силу тока в цепи через 0,01 с после ее размыкания. Сопротивление цепи 20 Ом и индуктивность 0,1 Гн. Сила тока до размыкания цепи 50 А. [Ответ: 6,77 А].

11.73.Катушка индуктивностью 0,144 Гн включается в цепь. Через 0,01 с в катушке зарегистрирован ток, равный половине установившегося. Найти сопротивление катушки. [Ответ: 10 Ом]. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии 11.74.Определить энергию магнитного поля соленоида, содержащего 500 витков, которые намотаны на картонный каркас радиусом 2 см и длиной 0,5 м, если сила тока в нем 5 А. [Ответ: 10 мДж].

11.75.Обмотка электромагнита имеет сопротивление 10 Ом, индуктивность 0,2 Гн и находится под постоянным напряжением. В течение какого промежутка времени в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике? [Ответ: 0,01 с].

11.76.В катушке, содержащей 400 витков, намотанных на картонный цилиндр радиусом 2 см, длиной 0,4 м, сила тока изменяется по закону I = 0,2t. Определить в конце десятой секунды энергию магнитного поля и ЭДС самоиндукции в катушке. [Ответ: 0,126 мДж; 1,26 мВ].

11.77.На катушке сопротивлением 8,2 Ом и индуктивностью 25 мГн поддерживается постоянное напряжение 55 В. Сколько энергии выделится при размыкании цепи катушки? Какая средняя ЭДС самоиндукции появится при этом в катушке, если энергия будет выделяться в течение 12 мс? [Ответ: 0,56 Дж; 14 В].

11.78.Соленоид намотан на картонный каркас радиусом 2 см и длиной 0,5 м. Энергия магнитного поля соленоида при силе тока 5 А равна 10 мДж. Определить число витков в соленоиде. [Ответ: 500 витков].

11.79.Определить энергию магнитного поля катушки, содержащей 120 витков, если при силе тока 7,5 А магнитный поток равен 2,3 мВб. [Ответ: 1 Дж].

11.80.Какова энергия магнитного поля в катушке длиной 50 см, имеющей 1000 витков, диаметром 20 см, если по ней протекает ток 2 мА? Найдите объемную плотность энергии. [Ответ: 0,16 мкДж; 10 мкДж/м3 ].

11.81.Энергия магнитного поля соленоида равна 50 мДж при силе тока 1 А. Магнитный поток через поперечное сечение соленоида равен 0,1 171 мВб. Найти число витков соленоида. [Ответ: 1000 витков].

11.82.Радиус длинного парамагнитного сердечника соленоида 1 см. Соленоид содержит 10 витков на 1 см длины. Обмотка выполнена из медного провода сечением 1 мм 2 . Через какое время в обмотке соленоида выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердеч- нике, если она подключена к источнику постоянного напряжения? Удельное сопротивление меди 1,7*10-8 Ом*м. [Ответ: 0,18 мс].

11.83.Энергия магнитного поля соленоида, имеющего 500 витков, которые равномерно намотаны на картонный цилиндрический каркас длиной 50 см, равна 10 мДж при силе тока 5 А. Определить радиус соленоида. [Ответ: 20 мм].

11.84.Соленоид длиной 50 см и площадью поперечного сечения 2 см2 имеет индуктивность 2*10-7 Гн. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 10-3 Дж/м3 ? [Ответ: 1 А].

11.85.Найти плотность энергии магнитного поля в железном сердечнике (см. приложение 1, график зависимости В(Н)), если напряженность намагничивающего поля 1,6 кА/м. [Ответ: 1,1 кДж/м3 ].

11.86.При индукции магнитного поля 0,1 Тл плотность энергии магнитного поля в железе 10 Дж/м3 . Какова относительная магнитная проницаемость железа при этих условиях? [Ответ: ≈ 400].

11.87.Определите энергию магнитного поля в катушке, если длина ее 50 см, площадь поперечного сечения 20 см2 , число витков 1000. По катушке течет ток 2 А. Относительная магнитная проницаемость железного сердечника при этих условиях 150. [Ответ: 1,5 Дж].

11.88.Какова должна быть напряженность электрического поля, чтобы оно обладало той же плотностью энергии, что и магнитное поле индукцией 0,5 Тл? [Ответ: 150 МВ/м]. Различные задачи на применение магнитных полей в прикладной биотехнологии 11.89. Для измерения скорости движения крови в кровеносных сосудах используется катетер с электромагнитным датчиком. В катетере магнитное поле с индукцией Ю-4 Тл создается катушкой радиусом 1 мм, имеющей 40 витков. Чему равна сила тока, протекающего по катушке? 172 [Ответ: 4 мА].

11.90.Электромагнитный сепаратор А1-ДЭС, предназначенный для выделения металломагнитных примесей из кровяной муки, создает в рабочем зазоре магнитное поле напряженностью 80 А/м. Определить величину индукции магнитного поля в рабочем зазоре сепаратора. [Ответ: 0,1 мТл].

11.91.Для извлечения металломагнитных примесей из измельченной шквары (смесь измельченных костей и кровяной муки) используется магнитный сепаратор на постоянных магнитах типа БКМ 3-7 (рис. 18), представляющий со- бой деревянный короб, в котором при движении шквары по наклонной плоскости происходит удаление металло- магнитных примесей при помощи 3 рядов постоянных подковообразных магнитов, укрепленных на наклонной плоскости. Нарисовать качественно структуру магнитного поля в сепараторе и силы, действующие на металлический предмет в коробе.

11.92.Для изучения действия магнитного поля на рост кролика его помещают в длинный соленоид, выполненный из проволоки диаметром 1 мм. Внутри соленоида напряженность магнитного поля равна 300 Э (эрстед). Предельная сила тока, которую можно пропустить по проволоке, равна 6 А. Из какого числа слоев состоит обмотка соленоида, если витки намотаны вплотную друг к другу? (1 Э = 1000/4π А/м). [Ответ: 4 слоя].

11.93.Для изучения действия магнитного поля на карпа кювету с водой, в которой он плавает, помещают в длинный соленоид, однослойная обмотка которого сделана из проволоки с плотно прилегающими друг к другу витками. Определить диаметр проволоки, если внутри соленоида необходимо создать напряженность магнитного ноля Н = 1250 А/м при силе тока в 1 А. [Ответ: 0,8 мм].

11.94.Кювету с плавающим карасем помещают внутрь длинного соленоида, обмотка которого выполнена из провода диаметром 0,8 мм. Витки плотно прилегают друг к другу. При увеличении тока в соленоиде до 1 А у карася отмечается возрастание двигательной активности. Найти напряженность магнитного поля, воспринимаемого рыбой, и объемную плотность энергии магнитного поля внутри соленоида. [Ответ: 1250 А/м; 0,98 Дж/м3 ].

11.95. В пастеризаторах молока, вина, в котлах для варки пищевых продуктов наблюдается отложение на стенках нерастворимого осадка — накипи. Использование воды, прошедшей через магнитное поле, позволяет 173 значительно уменьшить накипь. В качестве источника магнитного поля используются как постоянные, так и электромагниты. Определить плотность энергии магнитного поля внутри установки на постоянных магнитах, если напряженность магнитного поля в рабочем зазоре Н = 4*104 А/м. Считать относительную магнитную проницаемость воды μ = 1. [Ответ: 1,005 кДж/м3 ].

11.96.Для магнитной обработки виноматериалов и питьевой воды используют установку на электромагни- тах (рис. 19), потребляющих мощность 2,4 кВт. Напряженность магнитного поля в рабочем зазоре 1,2105 А/м. Определить КПД установки, если ее производительность 200 м 3 /час. [Ответ: 10,4%].

11.97.В системе горячего водоснабжения используется установка для омагничивания воды на электромагнитах (рис. 19). Вода протекает по диамагнитному участку трубы диаметром 5 см со скоростью 2 м/с. Определить индукцию магнитного поля в рабочем зазоре, если известно, что потребляемая от сети мощность составляет 2,5 кВт, а КПД установки 20%. [Ответ: 0,566 Тл].

11.98. Железобактерии содержат в своем организме несколько кристаллов магнетита, поэтому они обладают магнитным моментом. Предложить способ разделения железобактерий в водном растворе.

11.99.Оценить, каким должен быть магнитный момент железобактерий рт, чтобы они, находясь в водном растворе при комнатной температуру; могли ориентироваться в магнитном поле Земли. Вертикальная составляющая вектора магнитной индукции поля Земли равна 5*10-5 Тл. Указание: Сравнить энергию магнитного поля и энергию теплового движения молекулы. [Ответ: 8,4*10-17 А*м2 ].

11.100.В состав пускового реле холодильной установки входит соленоид с железным сердечником. Обмотка соленоида имеет 10 витков на каждый сантиметр длины. Найти максимальную магнитную проницаемость железа, если при силе тока 1 А объемная плотность энергии магнитного поля составляет 250 Дж/м3 . [Ответ: 400].

11.101.На каждый см3 железного сердечника, находящегося внутри соленоида пускового реле холодильной установки при индукции магнитного поля 1 Тл, приходится энергия магнитного поля 2*10-4 Дж. Определить относительную магнитную проницаемость железа при этих 174 условиях. [Ответ: 2000].

11.102.В экспериментальной холодильной установке в состав пускового реле входит соленоид с железным сердечником, имеющий 200 витков. При силе тока 2,5 А магнитный поток в железе 6*10-4 Вб. Найти энергию магнитного поля в железе. [Ответ: 0,15 Дж].

11.103.Определить магнитный поток через поперечное сечение патрубка электромагнитного сепаратора А1-ДЭС, подающего кровяную муку на электромагнитный барабан сепаратора. Напряженность магнитного поля 80 А/м (магнитное поле используется для удаления примесей ферромагнитных металлов). Поперечное сечение патрубка равно 40*15 см2 . [Ответ: 6 мкВб].

11.104.В установке для омагничивания питьевая вода проходит по диамагнитной трубе диаметром 5 см через зазоры между полюсами трех постоянных магнитов, пересекая силовые линии магнитного поля. Определить скорость изменения магнитного потока в центральном сечении трубы, если напряженность магнитного поля в установке 4104 А/м, а скорость течения воды 2 м/с. [Ответ: 5,03 мВб/с].

11.105.В установке для воздействия магнитным полем на биологические объекты соленоид имеет 200 витков, а его индуктивность равна 0,02 Гн. Определить магнитный поток через сечение соленоида, если по нему течет ток силой 2 А. [Ответ: 0,2 мВб].

11.106. Для измерения скорости движения крови в кровеносных сосудах используется катетер с электромагнитным датчиком. Индукция электромагнитного поля, создаваемого датчиком, равна 10-2 Тл, расстояние между электродами равно 1 мм. Чему равна скорость движения крови, если примерное значение ЭДС равно 10-5 В? [Ответ: 1 м/с].

11.107.Скат плывет горизонтально со скоростью 2 м/с. Определить разность потенциалов, возникающую между концами боковых плавников рыбы, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 5*10-б Тл. Ширина рыбы 50 см. [Ответ: 50 мкВ].

11.108.В установке для изучения воздействия на биообъекты вихревых токов при силе тока 1 А, проходящего по обмотке соленоида, энергия его магнитного поля 10-4 Дж. Определить индуктивность соленоида и плотность его намотки. Длина соленоида 1 м, площадь попе- речного сечения 2 см2 . [Ответ: 0,2 мГн; 890 1/м].

 


Категория: Физика | Добавил: Админ (19.09.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar