Тема №8468 Ответы к задачам по физике 20 вариантов (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике 20 вариантов (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике 20 вариантов (Часть 2), 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.

Вариант №12

1.

Контур из провода, изогнутого в форме

квадрата (рис.) со стороной а = 0,5 м, расположен в

одной плоскости с бесконечным прямолинейным

проводом с током = 5 А так, что две его стороны

параллельны проводу. Сила тока в контуре I1 = 1 А.

Определите силу F, действующую на контур, если

ближайшая к проводу сторона контура находится на

расстоянии = 10 см. Направления токов указаны на

рисунке.

2. В параллельных плоскостях на расстоянии = 5 см друг от друга расположены два

соосных круговых витка радиусом = 4 см каждый. По виткам в противоположных

направлениях текут токи I1 = I2 = 4A. Найти напряженность Н магнитного поля в центре

одного из витков.

Ответ: Н= 37,7 А/м.

3. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью Н при

разности потенциалов U1 = 20 В на концах витка. Какую надо приложить разность

потенциалов U2, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре

витка, сделанного из той же проволоки, но вдвое большего радиуса?

Ответ: U80 В.

4. В однородное магнитное поле влетают протон и электрон, ускоренные одинаковой

разностью потенциалов. Найти отношение радиусов кривизны траектории движения

протона (R1) и электрона (R2).

Ответ: R1/R42,9 В.

5. Квадратный контур со стороной = 20 см и током =10 А сориентирован в однородном

магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,20 Тл так, что его магнитный момент

совпадает с направлением поля. Какую работу А необходимо совершить, чтобы повернуть

контур на угол á = 180

0 вокруг оси, перпендикулярной направлению магнитного поля?

Ток в рамке поддерживается постоянным.

Ответ: А = 0,16 Дж.

6. Плоский замкнутый контур площадью = 100 см2

и сопротивлением = 5 Ом

расположен в однородном магнитном поле напряженность Н = 10 кА/м перпендикулярно

силовым линиям. При повороте контура на угол á вокруг оси, лежащей в плоскости витка,

отсчет баллистического гальванометра, подключенного к контуру, составил Q = 12,5

мкКл. Определить угол поворота á.

Ответ: á =

60

0

.

7. В магнитное поле, индукция которого равномерно изменяется со скоростью dB/dt = 1

мТл/с, помещена катушка диаметром = 2 см. Катушка имеет однослойную обмотку

плотно прилегающих друг к другу = 500 витков алюминиевого провода (ñ = 26 нОм∙м)

сечением = 1 мм2, и ее ось параллельна линиям индукции. Концы катушки замкнуты

накоротко. Определить тепловую мощность w, выделяющуюся в катушке.

Ответ: = 30 нВт.

8. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 1,0 нФ и соленоид

индуктивностью = 10 мкГн с числом витков = 50. Максимальное напряжение на

конденсаторе Um = 5,0 B. Определить максимальное значение магнитного потока Фm через

один виток соленоида.

Ответ: Фm = 0,10 мкВб.

9. Груз массой = 100 г падает с высоты = 10 см на чашку весов, подвешенную на

пружине жесткостью = 600 Н/м, и прилипает ко дну чашки. В результате падения груза

чашка начинает совершать колебания. Определить их амплитуду А. Массы чашки и

пружины пренебрежимо малы.

Ответ: А = 18 мм.

10. Магнитный поток через замкнутый проводник сопротивлением = 500 мОм равномерно

увеличивается с Ф1 = 200 мкВб до Ф2 = 1000 мкВб. Какой заряд прошел через

поперечное сечение проводника?

Вариант №13

1. Прямоугольная рамка со сторонами а = 40 см и = 30 см расположена в одной плоскости с

бесконечным прямолинейным проводом с током = 6 А так, что длинные стороны рамки

параллельны проводу. Сила тока в рамке I1 = 1 А. Определите силы, действующие на

каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на

расстоянии с = 10 см, а ток в ней сонаправлен току I.

2. Определить напряженность Н магнитного поля на оси кругового контура радиусом = 4

см на расстоянии а = 3 см от его плоскости при токе в контуре = 2 A .

Ответ: Н = 12,7 А/м.

3. В соленоиде малого диаметра длиной = 30 см течет ток = 5 А. При каком числе витков

объемная плотность энергии магнитного поля в соленоиде равна = 1,75 Дж/м3

?

Ответ: = 100 .

4. Квадратный и круговой контуры имеют одинаковый периметр = 20 см, и по ним идет

одинаковый ток = 2A. Контуры помещены в однородное магнитное поле с индукцией В =

0,10 Тл, и плоскость каждого контура составляет угол á = 45

0 с направлением поля.

Определить вращательные моменты Мкв и Мкр, действующие на каждый из контуров.

Ответ: Мкв =3,5∙10

-4 Н∙м и Мкр =4,5∙10

-4 Н∙м.

5. Найти кинетическую энергию (в эВ) протона, движущегося по дуге окружности

радиусом = 60 см в магнитном поле с индукцией В = 1 Тл.

Ответ: W= 18 МэВ.

6. Плотность витков в катушке = 20 см-1. Определить объемную плотность энергии w

магнитного поля в катушке при токе = 3 A.

Ответ: = 23 Дж/м3

.

7. Состоящая из = 200 витков катушка равномерно вращается в однородном магнитном

поле с индукцией = 0,1 Тл. Ось вращения перпендикулярна к оси катушки и

направлению линий магнитной индукции. Найти максимальную ЭДС индукции åв

катушке, если период ее обращения Т = 0,20 с и площадь поперечного сечения S = 4 см2

.

Ответ: å= 0,25 В.

8. Однородный стержень длиной = 35 см, закрепленный перпендикулярно горизонтальной

оси, совершает малые колебания под действием силы тяжести. Определить, при каком

расстоянии от центра масс до оси подвеса частота колебаний максимальна, если силами

трения можно пренебречь.

Ответ: = 10 cм.

9. Электромагнитный контур состоит из соленоида индуктивностью L = 0,20 Гн и плоского

конденсатора с площадью пластин = 155 см2 и расстоянием между пластинами = 1,5

мм. Определите диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство

между пластинами конденсатора, если контур настроен на длину волны ë = 630 м. Ответ:

å = 6,1.

10. Катушка сопротивлением = 100 Ом и площадью сечения =5 см

2, состоящая из =

1000 витков, внесена в однородное магнитное поле. В течение некоторого времени

индукция магнитного поля уменьшилась от В1 = 800 мТл до В2 = 300 мТл. Какой заряд q

индуцирован в проводнике за это время?

Вариант №14

1. По соленоиду длиной = 2 м, имеющему = 1000 витков, течет ток = 2 А. В центре

соленоида находится виток радиусом = 2 см, по которому течет ток I1 = 0,2 А. Плоскость

витка параллельна линиям индукции магнитного поля В. Найдите направления и величины

сил F, действующих на контур.

2. В параллельных плоскостях на расстоянии = 5 см друг от друга расположены два

соосных круговых витка радиусом = 4 см каждый. По виткам в противоположных

направлениях текут токи I1 = I2 = 4A. Найти напряженность Н магнитного поля в центре

одного из витков.

Ответ: Н= 37,7 А/м.

3. Плоскость однородного проводящего диска массой = 0,35 кг перпендикулярна

направлению магнитного поля с индукцией В = 24 мТл. Между центром диска и его краем

с помощью скользящих контактов подается постоянное напряжение. Диск начинает

вращаться, и через промежуток времени =30 c достигает частоты вращения í = 5 с-1

.

Определить ток I, проходящий через диск.

Ответ: I= 15 A.

4. Параллельно прямому длинному проводу на расстоянии а = 4 мм от него движется

электрон, ускоренный разностью потенциалов = 300 B. Какая сила действует на

электрон. Если по проводнику течет ток = 5 A.

Ответ: = 4,1∙10

-16

H.

5. Напряженность магнитного поля в соленоиде = 1,5 кА/м. Длина соленоида = 0,40 м,

диаметр = 5,0 см. Определить разность потенциалов на концах обмотки соленоида.

Если для нее используется алюминиевый провод (ñ = 26 нОм∙м) с диаметром = 1 мм.

Ответ: = 3,1 B.

6. Квадратная рамка со стороной а = 50 см помещена в однородное магнитное пол так, что

нормаль к рамке составляет угол á = 45

0 с направлением силовых линий. Магнитное поле

меняется по закону В В0cosùt, где В0 = 0,10 Тл, ù = 4 с-1. Определить ЭДС å индукции,

возникающей в рамке в момент времени = 5 c.

Ответ: å = 64 мВ.

7. Выполненное из алюминиевого провода (ñ = 26 нОм∙м) кольцо расположено в

переменном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр

кольца = 30 см, диаметр провода D1 = 2 мм. Определить скорость dB/dt изменения

магнитной индукции, если по кольцу течет ток = 1 A.

Ответ: dB/dt = 0,11 Тл/с.

8. Шарик массой = 40 г закреплен на середине горизонтально натянутой струны длиной =

1 м. Найти период Т малых вертикальных колебаний шарика. Натяжение струны считать

постоянным и равным = 10 Н. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Ответ: T= 0,20 c.

9. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 10 нФ, соленоид

индуктивностью = 0,10 Гн и сопротивление = 3 Ом. В контуре поддерживаются

незатухающие колебания с амплитудой напряжения на конденсаторе Um = 2 В.

Определить среднюю мощность w, потребляемую контуром.

Ответ: w= 0,60 мВт.

10. В одной плоскости с очень длинным прямым проводом, по которому течет ток силой =

50 А, лежит прямоугольный проволочный виток с длинами сторон = 10 см и = 20 см.

Длинные стороны прямоугольника параллельны проводу. Ближайшая к проводу сторона

прямоугольника находится на расстоянии = 5,00 см от провода. Какой электрический

заряд протечет по витку, если его сдвинуть на = 10 см в направлении,

перпендикулярном проводу, в сторону удаления от него? Сопротивление витка равно =

0,1 Ом.

Вариант №15

1.

По длинному проводу сверху вниз течет ток =

2,00 А. Перпендикулярно проводу расположен

проводник длиной = 10 см и током I1 = 0,5 А (рис.).

Расстояние от середины проводника до провода = 5

см. Найдите величины и направления сил F,

действующих на проводник со стороны магнитного

поля провода с током.

2.

Бесконечный

провод

образует

виток,

касательный к проводу. По проводу идет ток I = 5 А.

Найти радиус витка, при котором напряженность

магнитного поля в центре витка H = 41 А/м.

3. В однородное магнитное поле влетают протон и электрон, ускоренные одинаковой

разностью потенциалов. Найти отношение радиусов кривизны траектории движения

протона (R1) и электрона (R2). Ответ: R1/R42,9 В.

4. На тонком кольце массы = 10 г и радиуса = 8 см равномерно распределен заряд с

линейной плотностью ô = 10 нКл/м. кольцо вращается с частотой í = 15 с-1 относительно

оси, проходящей через центр кольца перпендикулярно его плоскости. Определите а)

магнитный момент pm кругового тока, создаваемого кольцом; б) отношение pm/L

магнитного момента к моменту импульса кольца.

Ответ: p1,5 нА∙м2

pm/= 0,25 мкКл/кг.

5. Плоскость кругового контура радиусом = 5 см и током = 1 A перпендикулярна

направлению однородного магнитного поля напряженностью Н = 10 кА/м. Какую работу

А необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 900 вокруг оси, лежащей в

плоскости контура?

Ответ: = 99 мкДж.

6. По длинному сверхпроводящему соленоиду течет ток I0 = 1,9 А. Каким станет ток в

соленоиде, если соленоид растянуть на 5 %. Полный магнитный поток, пронизывающий

соленоид, остается неизменным.

Ответ: I= 2 A.

7. Источник тока с ЭДС å = 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением

соединен с дросселем и вольтметром. Индуктивность дросселя = 2 Гн. Сопротивление

вольтметра = 11 Ом. Через какое время после подключения источника тока вольтметр

покажет напряжение = 6В?

Ответ: t= 0,13c.

8. Доска с лежащим на ней бруском совершает горизонтальные гармонические колебания с

амплитудой А = 10 см. Определить коэффициент трения ì между доской и бруском. Если

брусок начинает скользить по доске, когда ее период колебаний становится меньше Т = 1

с.

Ответ: ì = 0,40.

9. Электромагнитный контур состоит из соленоида индуктивностью L = 0,20 Гн и плоского

конденсатора с площадью пластин = 155 см2 и расстоянием между пластинами = 1,5

мм. Определите диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство

между пластинами конденсатора, если контур настроен на длину волны ë = 630 м.

Ответ: å = 6,1.

10. По кольцу, сделанному из тонкого гибкого провода радиусом = 10 см, течет ток = 100

А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с индукцией = 100

мТл, по направлению совпадающей с индукцией B1 собственного магнитного поля кольца.

Определите работу внешних сил, которые, действуя на провод, деформировали его и

придали ему форму квадрата. Сила тока при этом поддерживалась неизменной. Работой

против упругих сил пренебречь.

R

I

Вариант №16

1. Прямоугольная рамка со сторонами а = 40 см и = 30 см расположена в одной плоскости с

бесконечным прямолинейным проводом с током = 6 А так, что длинные стороны рамки

параллельны проводу. Сила тока в рамке I1 = 1А. Определите силы, действующие на каждую

из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии с = 10

см, а ток в ней сонаправлен току I.

2. Сечение системы трех прямых параллельных

бесконечных проводов с токами I= I2 = и I3 =

2изображено на рисунке. Расстояние между

соседними проводами = 5 см. С какой

стороны и на каком расстоянии от тока I1 на

прямой аа′ напряженность магнитного поля

равна нулю?

3. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью Н при

разности потенциалов U1 = 20 В на концах витка. Какую надо приложить разность

потенциалов U2, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре витка,

сделанного из той же проволоки, но вдвое большего радиуса?

Ответ: U80 В.

4. В магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл по окружности радиуса = 4 см движется

заряженная частица со скоростью õ = 1 Мм/с. Найти заряд частицы q, если известно, что ее

энергия = 12 кэВ.

Ответ: q = 3,2∙10

-19 Кл.

5. Под горизонтально расположенным прямым проводником с током I1 = 10 А находится

параллельный ему прямой алюминиевый провод с током I2 = 1,5 А. При какой площади

поперечного сечения алюминиевого провода он удерживается незакрепленным? Плотность

алюминия ñ = 2,7 г/см3

.

Ответ: = 7,6∙10

-9 м2

.

6. Катушка длиной = 10 см и площадью поперечного сечения = 3 см2 содержит = 1000

витков. Определить силу тока в катушке через время = 10 мс после подключения к ней

источника ЭДС å = 12 В, если электрическое сопротивление катушки пренебрежимо мало.

Ответ: I= 32 A.

7. Катушка индуктивностью = 0,20 Гн и сопротивлением = 1,6 Ом подключена к источнику

напряжения. Во сколько раз уменьшится ток в катушке спустя время = 50 мс после

отключения источника напряжения и замыкания катушки накоротко?

Ответ: n= 1.5.

8. Шарик массой = 40 г закреплен на середине горизонтально натянутой струны длиной = 1

м. Найти период Т малых вертикальных колебаний шарика. Натяжение струны считать

постоянным и равным = 10 Н. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Ответ: T= 0,20 c.

9. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С = 1,0 нФ и соленоид

индуктивностью = 10 мкГн с числом витков = 50. Максимальное напряжение на

конденсаторе Um = 5,0 B. Определить максимальное значение магнитного потока Фm через

один виток соленоида.

Ответ: Фm = 0,10 мкВб.

10. Проволочное кольцо радиусом = 10 см лежит на столе. Какой заряд протечет по кольцу,

если его перевернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца равно = 1,00 Ом.

Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли Вв = 50,0 мкТл.

а

а

I1

I2

I3

l

l

Вариант №17

1. В соленоиде длиной = 40 см и диаметром = 5 см создается магнитное поле, индукция

которого В = 1,884∙10

-3 Тл. Определите разность потенциалов на концах обмотки, если

для нее используется алюминиевая проволока диаметром = 1 мм.

2. Определить напряженность Н магнитного поля на оси кругового контура радиусом = 4

см на расстоянии а = 3 см от его плоскости при токе в контуре = 2 A .

Ответ: Н = 12,7 А/м.

3. Силовые линии однородных электрического и магнитного полей с напряженностями Е =

1,0 кВ/м и Н = 8,0 кА/м направлены в одну сторону. Определить ускорение а электрона в

тот момент, когда он движется со скоростью õ = 0,1 Мм/с перпендикулярно силовым

линиям обоих полей.

Ответ: а = 2,5∙10

14 м/с2

.

4. Два параллельных бесконечных прямых проводника с одинаковыми токами, текущими в

одном направлении, расположены на расстоянии а. Чтобы их раздвинуть до расстояния 2а,

на каждый сантиметр длины проводников затрачивается энергия = 138 нДж.

Определить силу тока в проводниках.

Ответ: = 10 A.

5. Квадратная рамка со стороной = 10 см расположена в одной плоскости с прямым

бесконечным проводником с током = 20 A. Две стороны рамки параллельны прямому

проводнику, и ближайшая к нему сторона находится на расстоянии = 5 см. Определить

магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.

Ответ: Ф = 0,44 мкВб.

6. Плоский замкнутый контур площадью = 100 см2

и сопротивлением = 5 Ом

расположен в однородном магнитном поле напряженность Н = 10 кА/м перпендикулярно

силовым линиям. При повороте контура на угол á вокруг оси, лежащей в плоскости витка,

отсчет баллистического гальванометра, подключенного к контуру, составил Q = 12,5

мкКл. Определить угол поворота á.

Ответ: á =

60

0

.

7. В однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мТл поместили сверхпроводящее

кольцо радиуса = 50 см с индуктивностью = 1,5 Гн. Плоскость кольца параллельна

вектору магнитной индукции, и начальный ток в кольце отсутствует. Кольцо повернули на

угол á = 90

0 так, что его плоскость стала перпендикулярной силовым линиям. Определить

ток в кольце после поворота и совершенную при повороте работу /А.

Ответ: = 8 мкА; А = 82 мкДж .

8. Механический осциллятор совершает гармонические колебания вдоль оси Ox. Его полная

энергия = 10 мкДж, максимальная сила Fm = 0,5 мН, период колебаний Т = 4 с,

начальная фаза ö = ð/6. Написать уравнение колебаний осциллятора.

9. Электромагнитный контур состоит из плоского конденсатора и соленоида. Расстояние

между пластинами конденсатора = 1,5 мм, площадь пластин = 100 см2. Длина

соленоида = 5 см, число витков = 500, площадь поперечного сечения S1 = 1,5 см2

.

Определить частоту ù0 собственных колебаний контура.

Ответ: ù0 4,2∙10

6 рад/c.

10. Реактивный самолет, имеющий размах крыльев = 20 м, летит горизонтально со

скоростью õ = 900 км/ч. Определите разность потенциалов ∆ö, возникающую между

концами крыльев, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли Bв =

50 мкТл.

Вариант №18

1. В параллельных плоскостях на расстоянии = 5 см друг от друга расположены два соосных

круговых витка радиусом = 4 см каждый. По виткам в противоположных направлениях

текут токи I1 = I2 = 4A. Найти напряженность Н магнитного поля в центре одного из витков.

Ответ: Н= 37,7 А/м.

2. Соленоид длиной = 20 см и диаметром = 5 см изготовлен из витков медной проволоки (ñ

= 16 нОм∙м) диаметром = 0,5 мм, уложенных вплотную друг к другу в один слой. Какую

разность потенциалов необходимо приложить к концам соленоида, чтобы получить

напряженность магнитного поля Н = 1 кА/м в его центре? Поле соленоида вблизи центра

считать однородным.

Ответ: U= 2,6 B.

3. Плоскость однородного проводящего диска массой = 0,35 кг перпендикулярна направлению

магнитного поля с индукцией В = 24 мТл. Между центром диска и его краем с помощью

скользящих контактов подается постоянное напряжение. Диск начинает вращаться, и через

промежуток времени =30 c достигает частоты вращения í = 5 с-1. Определить ток I,

проходящий через диск.

Ответ: I= 15 A.

4. Найти кинетическую энергию (в эВ) протона, движущегося по дуге окружности радиусом R

= 60 см в магнитном поле с индукцией В = 1 Тл.

Ответ: W= 18 МэВ.

5. В однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мТл поместили сверхпроводящее кольцо

радиуса = 50 см с индуктивностью = 1,5 Гн. Плоскость кольца параллельна вектору

магнитной индукции, и начальный ток в кольце отсутствует. Кольцо повернули на угол á =

90

0 так, что его плоскость стала перпендикулярной силовым линиям. Определить ток в

кольце после поворота и совершенную при повороте работу /А.

Ответ: = 8 мкА; А = 82 мкДж .

6. Состоящая из = 200 витков катушка равномерно вращается в однородном магнитном поле с

индукцией = 0,1 Тл. Ось вращения перпендикулярна к оси катушки и направлению линий

магнитной индукции. Найти максимальную ЭДС индукции åв катушке, если период ее

обращения Т = 0,20 с и площадь поперечного сечения S = 4 см2

. Ответ: å= 0,25 В.

7. Лежащее на столе тело массы М = 4 кг укреплено на горизонтальной пружине жесткостью k

= 900 Н/м. Пуля массы = 10 г, летящая вдоль направления оси пружины со скоростью õ =

600 м/с, попадает в тело и застревает в нем. Пренебрегая массой пружины и силами трения,

определить амплитуду А и период колебаний Т тела.

Ответ: А = 10 см, Т = 0,42 с.

8. Электромагнитный контур состоит из соленоида индуктивностью L = 0,20 Гн и плоского

конденсатора с площадью пластин = 155 см2 и расстоянием между пластинами = 1,5 мм.

Определите диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между

пластинами конденсатора, если контур настроен на длину волны ë = 630 м.

Ответ: å = 6,1.

9. Проволочный виток в виде окружности радиусом = 15,0 см вращается вокруг оси,

совпадающей с диаметром витка. Угловая скорость вращения равна ù = 100 рад/с. Виток

сделан из алюминиевой проволоки диаметром = 2 мм. Вращение витка происходит в

однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл. Силовые линии магнитного поля

перпендикулярны оси вращения. Вычислите максимальную плотность jimax индукционного

тока в витке.

Вариант №19

1. Тонкий провод (с изоляцией) образует плоскую спираль из = 100 плотно прилегающих

витков, по которым течет ток = 8 мА. Радиус внутреннего витка а = 50 мм, радиус

внешнего витка = 100 мм. Определить индукцию В магнитного поля в центре спирали.

Ответ: В = 7 мкТл .

2. Параллельно прямому длинному проводу на расстоянии а = 4 мм от него движется

электрон, ускоренный разностью потенциалов = 300 B. Какая сила действует на

электрон. Если по проводнику течет ток = 5 A.

Ответ: = 4,1∙10

-16

H.

3. Провод в форме квадрата со стороной а = 0,50 м и током I1 = 1,0 А расположен в одной

плоскости с бесконечным прямым проводником с током = 5,0 А. Две стороны квадрата

параллельны прямому проводнику, и ближайшая к нему сторона находится на расстоянии

= 10 см от проводника. Определить силу F, действующую на контур.

Ответ: = 4,2 мкН.

4. Если предположить, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите, то

радиус этой орбиты = 52,8 пм. Найти магнитную индукцию В, создаваемую электроном

в центре его круговой орбиты.

Ответ: В = 12,6∙10

-14 Тл.

5. Катушка длиной = 40 см с поперечным сечением = 50 см2 состоит из одного ряда

плотно прилегающих друг к другу витков провода диаметром = 0,50 мм. Напряжение на

зажимах катушки = 10 В. Определить силу тока в катушке, если за время = 0,50 мс в

проводе выделяется количество теплоты, равное энергии магнитного поля катушки. Поле

внутри катушки считать однородным.

Ответ: = 1 А .

6. Квадратная рамка, изготовленная из медного провода (ñ = 16 нОм∙м) с площадью

поперечного сечения Sпр = 1 мм2, помещена в магнитное поле с индукцией = 0,10 Тл так,

что ее плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции. Какой заряд пройдет по

рамке при исчезновении поля, если площадь рамки = 25 см2

.

Ответ: = 78 мКл .

7. Шарик массой = 40 г закреплен на середине горизонтально натянутой струны длиной =

1 м. Найти период Т малых вертикальных колебаний шарика. Натяжение струны считать

постоянным и равным = 10 Н. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Ответ: T= 0,20 c.

8. Электромагнитный контур содержит конденсатор емкостью С = 1,2 нФ и соленоид

индуктивностью = 6 мкГн. К контуру подводится средняя мощность = 0,20 мВт для

поддержания в нем незатухающих колебаний с амплитудой напряжения на конденсаторе

Um = 2 В. Определите добротность контура, считая затухания достаточно малыми.

Ответ: = 141.

9. Прямоугольная рамка размерами а = 30 см и = 16 см, сделанная из алюминиевой

проволоки диаметром = 4 мм, вращается вокруг оси, проходящей через середины

длинных сторон, с частотой = 60 с–1 . Рамка находится в однородном магнитном поле с

индукцией В = 0,750 Тл, вектор которой перпендикулярен оси вращения. Вычислите

максимальную силу индукционного тока Iimax в рамке и максимальную объемную

плотность тепловой мощности wmax, выделяющейся в материале рамки.

Вариант №20

1. Два бесконечных прямых параллельных проводника разделены расстоянием = 10 см. По

проводникам в противоположных направлениях текут токи I= I2 = 5 А. Найти величину

напряженности магнитного поля Н в точке, равноудаленной от обоих проводников на

расстояние а = 10 см?

Ответ: Н = 8 А/м.

2. Ускоренный разностью потенциалов = 6 кВ, электрон влетает в однородное магнитное

поле с индукцией В = 13 мТл под углом á = 30

0 к направлению силовых линий и начинает

двигаться по винтовой линии. Найти радиус и шаг винтовой линии.

Ответ: = 1 см, h = 11 см.

3. На тонком кольце массы = 10 г и радиуса = 8 см равномерно распределен заряд с

линейной плотностью ô = 10 нКл/м. кольцо вращается с частотой í = 15 с-1 относительно

оси, проходящей через центр кольца перпендикулярно его плоскости. Определите а)

магнитный момент pm кругового тока, создаваемого кольцом; б) отношение pm/L

магнитного момента к моменту импульса кольца.

Ответ: p1,5 нА∙м2

pm/= 0,25 мкКл/кг.

4. Квадратный контур со стороной = 20 см и током =10 А сориентирован в однородном

магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,20 Тл так, что его магнитный момент

совпадает с направлением поля. Какую работу А необходимо совершить, чтобы повернуть

контур на угол á = 180

0 вокруг оси, перпендикулярной направлению магнитного поля?

Ток в рамке поддерживается постоянным.

Ответ: А = 0,16 Дж.

5. Соленоид из медного провода (ñ = 16 нОм∙м) имеет длину = 25 см и сопротивление =

0,20 Ом. Площадь поперечного сечения провода = 1 мм2. Определить индуктивность L

соленоида.

Ответ: = 63 мГн.

6. Источник тока с ЭДС å = 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением

соединен с дросселем и вольтметром. Индуктивность дросселя = 2 Гн. Сопротивление

вольтметра = 11 Ом. Через какое время после подключения источника тока вольтметр

покажет напряжение = 6В?

Ответ: t= 0,13c.

7. Лежащее на столе тело массы М = 4 кг укреплено на горизонтальной пружине жесткостью

k = 900 Н/м. Пуля массы = 10 г, летящая вдоль направления оси пружины со скоростью

õ = 600 м/с, попадает в тело и застревает в нем. Пренебрегая массой пружины и силами

трения, определить амплитуду А и период колебаний Т тела.

Ответ: А = 10 см, Т = 0,42 с.

8. При совершении осциллятором двух последовательных колебаний амплитуда

уменьшилась на 60 %. Определить коэффициент затухания â и частоту í0 собственных

колебаний осциллятора. Если период колебаний Т = 0,5 с.

Ответ: â = 1,8 с-1; í0 = 2 Гц.

9. В катушке за время = 10 мс ток возрос от I1 = 1,00 А до I2 = 2,00 А. При этом в ней

возникает ЭДС самоиндукции ℰ= 20,0 В. Определите индуктивность катушки.


Категория: Физика | Добавил: Админ (01.10.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar