Тема №5297 Ответы к задачам по физике магнетизм
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике магнетизм из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике магнетизм, 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.

Ответы в самом низу встроенного документа

12.1. Ма#нитное поле проводниа с тоом
12.1.1. В прямом бесонечно длинном проводние сила тоа
I = 20 А. Определите магнитную индуцию в точе, удаленной на
расстояние r = 2 см от проводниа.
12.1.2. Два длинных параллельных проводниа находятся на
расстоянии d = 5 см один от другого. По проводниам теут в проти-
воположных направлениях одинаовые тои I = 10 А. Найдите маг-
нитную индуцию в точе, находящейся на расстоянии r1 = 2 см от
одного и r2 = 3 см — от другого проводниа.
12.1.3. Расстояние между двумя длинными параллельными
проводниами равно d = 5 см. По проводниам в одном направле-
нии теут одинаовые тои I = 30 А. Найдите индуцию магнитно-
го поля в точе, находящейся на расстоянии r1 = 4 см от одного и
r2 = 3 см от другого проводниа.
12.1.4. В однородное магнитное поле с индуцией B = 2 · 10–4 Тл
помещен перпендиулярно линиям индуции прямолинейный длин-
ный проводни с силой тоа I = 50 А. Найдите геометричесое место
точе, в оторых индуция магнитного поля равна нулю.
12.1.5. Два прямолинейных бесонечно
длинных проводниа расположены перпендиу-
лярно друг другу и находятся во взаимно пер-
пендиулярных плосостях (рис. 12.1.1). Опре-
делите магнитную индуцию в точе A, равно-
удаленной от обоих проводниов на расстояние
d = 0,2 м. Сила тоа в первом проводние
I1 = 30 А, во втором — I2 = 40 А. Рис. 12.1.1
292
12.1.6. В центре ругового тоа радиусом R = 5,г см индуция
магнитного поля B = 1,3 · 10–4 Тл. Определите силу тоа.
12.1.7. Найдите индуцию магнитного поля в точе O, если тон-
ий проводни с тоом I = 10 А изогнут та, а поазано на
рисуне 12.1.2. Радиус R = 50 см.
12.1.г. То I = 20 А, протеая по ольцу из медной проволои
сечением S = 1 мм2, создает в центре ольца магнитное поле с ин-
дуцией B = 0,22 мТл. Каая разность потенциалов U приложена 
онцам проволои, образующей ольцо?
 12.1.9. Два руговых вита радиусом R = 4 см аждый распо-
ложены в параллельных плосостях на расстоянии d = 5 см друг от
друга. По витам теут тои I1 = I2 = 4 А. Найдите индуцию маг-
нитного поля в центре одного из витов для двух случаев: а) тои в
витах теут в одном направлении; б) тои в витах теут в проти-
воположных направлениях.
12.1.10. Два руговых проводниа одинаового радиуса с об-
щим центром O расположены во взаимно перпендиулярных плос-
остях (рис. 12.1.3). Индуция магнитного поля в точе O равна
B0 = 2 · 10–4 Тл. Индуция магнитного поля первого проводниа с
тоом I1 = г А в этой же точе B1 = 1,6 · 10–4 Тл. Определите инду-
цию B2 магнитного поля второго проводниа в точе O и силу тоа
I2 в нем. 

 12.1.11. Найдите индуцию B магнитного поля в центре петли
радиусом R = 10 см, образованной бесонечно длинным тоним
проводниом с тоом I = 50 А (рис. 12.1.4).
12.1.12. Найдите индуцию B магнитного поля в центре петли
радиусом R = 10 см, образованной бесонечно длинным тоним
проводниом с силой тоа I = 50 А (рис. 12.1.5). 

12.1.13. Длинный прямой соленоид из проволои диаметром
d = 0,г мм намотан та, что вити плотно прилегают друг  другу.
Чему равна магнитная индуция внутри соленоида при силе тоа в
нем I = 2 А? Толщиной изоляции проволои пренебречь.
12.1.14. Катуша длиной l = 30 см имеет N = 1000 витов.
Найдите индуцию магнитного поля внутри атуши, если сила то-
а в ней I = 2 А. Диаметр атуши считать малым по сравнению с
ее длиной.
 12.1.15. Из проволои диаметром d = 1 мм надо намотать соле-
ноид, внутри оторого индуция магнитного поля должна быть
равна B = 30 мТл. По п роволое можно п роп усать п редельный то
I = 6 А. Из аого числа слоев будет состоять обмота соленоида, ес-
ли вити наматывать плотно друг  другу? Диаметр атуши счи-
тать малым по сравнению с ее длиной.
12.2. Сила Лоренца
12.2.1. Точечный заряд q = 2 · 10–6 Кл влетает
со соростью v0 = 10 м/с в однородное магнитное
поле (рис. 12.2.1) с индуцией B = 0,1 Тл. Веторы
сорости заряда и индуции магнитного поля вза-
имно перпендиулярны. Найдите модуль и направ-
ление силы, действующей на заряд.
12.2.2. Точечный заряд q = –2 · 10–г Кл влетает
со соростью v = г м/с в однородное магнитное поле с
индуцией B = 0,25 Тл. Угол между соростью и маг-
нитной индуцией α = 30 ° (рис. 12.2.2). Определите
модуль и направление силы, действующей на заряд.
12.2.3. Элетрон движется по оружности со
соростью v = 106 м/с в однородном магнитном по-
ле с индуцией B = 0,01 Тл. Найдите силу, дейст-
вующую на элетрон, и радиус оружности. 

12.2.4. Элетрон влетает в область однородного магнитного по-
ля с индуцией B = 1 мТл перпендиулярно линиям магнитной
индуции1). Определите частоту обращения элетрона.
12.2.5. Элетрон влетает со соростью v = 4 · 104 м/с в одно-
родное магнитное поле с индуцией B = 10–г Тл перпендиулярно
линиям магнитной индуции. Определите нормальное и тангенци-
альное усорения элетрона.
12.2.6. В однородное магнитное поле с индуцией B = 2 мТл
перпендиулярно линиям магнитной индуции влетает протон,
импульс оторого p = 1,67 · 10–21 (г · м)/ с. Чему равен радиус ри-
визны траетории движения протона?
12.2.7. Частица массой m = 10–22 г и зарядом q = 10–16 Кл
движется по дуге оружности радиусом R = 1 см в магнитном по-
ле с индуцией B = 0,1 Тл. Чему равна инетичесая энергия час-
тицы?
12.2.г. В однородном магнитном поле с индуцией B = 0,1 Тл
по оружности со соростью v = 104 м/с движется частица массой
m = 10–12 г и зарядом q = 10–10 Кл. Каой путь пройдет частица за
время, в течение оторого направление ее сорости изменится на
противоположное?
12.2.9. Протон и элетрон влетают в однородное магнитное по-
ле перпендиулярно линиям магнитной индуции. Сравните ради-
усы оружностей, оторые описывают частицы, если у них одина-
овы: а) сорости; б) энергии.
12.2.10. Протон и элетрон движутся в одно-
родном магнитном поле перпендиулярно лини-
ям магнитной индуции. Во сольо раз различа-
ются их угловые сорости, если у частиц одина-
овы: а) линейные сорости; б) энергии?
12.2.11. Элетрон влетает в область магнитно-
го поля шириной l. Сорость элетрона v перпенди-
улярна а ветору индуции поля B, та и грани-
цам области (рис. 12.2.3). Под аим углом  границе области элет-
рон вылетит из магнитного поля?
12.2.12. Из точечного источниа вылетают частицы массой
m = 2 · 10–10 г и зарядом q = 10–г Кл с начальной соростью
v0 = 104 м/с и движутся в однородном магнитном поле с индуцией B =

= 0,05 Тл, силовые линии оторого перпендиу-
лярны сорости v0 (рис. 12.2.4). На неотором
расстоянии от источниа находится мишень ра-
диусом R = 10 см, расположенная перпендиу-
лярно сорости v0. На аих расстояниях от ис-
точниа до мишени частицы попадут на ее по-
верхность? Силу тяжести не учитывать.
12.2.13. Из точечно
о источни
а A (рис. 12.2.5)
вылетают частицы массой m = 10–20 г и зарядом
q = 10–16 Кл и движутся в однородном магнит-
ном поле с индуцией B = 0,1 Тл, силовые ли-
нии оторого перпендиулярны ветору началь-
ной сорости частиц. На расстоянии l = 20 см от
источниа находится фотопластина шириной
l0 = 1 см. При аих соростях частиц они смо-
гут попасть на фотопластину? Силу тяжести не
учитывать.
12.2.14. По обмоте длинного соленоида
радиусом R = 5 см протеает постоянный то,
создающий внутри соленоида однородное маг-
нитное поле с индуцией B = 5 · 10–10 Тл. Меж-
ду витами соленоида (перпендиулярно его
оси) вдоль радиуса в него влетает элетрон со
соростью v = 10 м/с (рис. 12.2.6). Определите
время движения элетрона внутри соленоида.
12.2.15. Элетрон движется в однородном магнитном поле
с индуцией B = 4 мТл со соростью v = 106 м/с, перпендиуляр-
ной линиям индуции магнитного поля. Найдите модуль переме-
щения элетрона за промежуто времени ∆t = 4,47 · 10–9 с.
12.2.16. Элетрон влетает в однородное магнитное поле с ин-
дуцией B = 20 мТл со соростью v = 5 · 105 м/с под углом α = 30°
 направлению линий индуции магнитного поля. Определите ра-
диус и шаг винтовой линии, по оторой будет двигаться элетрон.
12.2.17. В однородном магнитном поле с индуцией B = 100 мТл
по винтовой линии движется элетрон. Определите сорость элетро-
на, если радиус винтовой линии R = 5 см, а шаг h = 20 см.
12.2.1г. Элетрон влетает в однородное маг-
нитное поле. В точе A (рис. 12.2.7) сорость
элетрона равна v и нап равлена п од углом α 
линиям индуции магнитного поля. При аой
индуции магнитного поля элетрон оажется в
точе C? Расстояние AC = l.
12.2.19. В однородном магнитном поле с ин-
дуцией B = 0,4 Тл движется протон по винтовой

линии с шагом h = 10 см. Кинетичесая энергия
протона W = 4 МэВ. Определите радиус винтовой
линии.
12.2.20. Положительно заряженная части-
ца влетает со соростью v = 106 м/с перпендиу-
лярно границе OX раздела двух однородных маг-
нитных полей, индуции оторых B1 = 2 Тл и
B2 = г Тл (рис. 12.2.г). Веторы магнитной ин-
дуции полей перпендиулярны ветору сорости частицы. Опре-
делите среднюю сорость смещения частицы вдоль границы OX.
12.2.21. Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по ду-
ге оружности радиусом R1 = 3 см, прошла через свинцовую плас-
тину, расположенную на ее пути. Из-за этого радиус ривизны тра-
етории движения частицы изменился и стал равным R2 = 1,5 см.
Определите относительное изменение сорости частицы.
12.2.22. Элетрон проходит усоряющую разность потенциа-
лов ∆ϕ = 1 В и влетает в однородное магнитное поле с индуцией
B = 10–2 Тл п од углом α = 30°  силовым линиям. Определите ра-
диус спирали, по оторой будет двигаться элетрон.
12.2.23. Протон, пройдя усоряющую разность потенциалов
∆ϕ = 1 В, влетает в однородное магнитное поле с индуцией B =
= 0,2 Тл перпендиулярно линиям индуции. Определите радиус о-
ружности, по оторой будет двигаться протон, и его период обращения.
12.2.24. Первоначально пооящийся элетрон разгоняется
элетричесим полем напряженностью E. Через время ∆t = 0,01 с
после начала движения элетрон влетает в однородное магнитное по-
ле с индуцией B = 10 мТл, силовые линии оторого перпендиу-
лярны ветору напряженности E. Определите отношение нормально-
го и тангенциального усорений элетрона в этот момент времени.
12.2.25. Первоначально пооящийся элетрон разгоняется
элетричесим полем напряженностью E = 1,6 В/м. Пройдя путь s,
элетрон влетает в однородное магнитное поле с индуцией
B = 0,03 Тл, силовые линии оторого перпендиулярны сорости
элетрона, и далее движется по оружности радиусом R = 2 мм. Опре-
делите путь, пройденный элетроном в элетричесом поле.
12.2.26. Для определения отношения заряда |e| элетрона  его
массе m пучо элетронов разгоняют между атодом и анодом эле-
тронно-лучевой труби. При вылете из труби элетроны попадают
в область однородного магнитного поля с индуцией B = 5 · 10–4 Тл,
силовые линии оторого перпендиулярны сорости пуча. При
этом световое пятно на эране, находящемся за анодом, смещается
на ∆l = 7,5 мм (относительно положения, огда магнитное поле от-
сутствует). Определите отношение |e|/m, если напряжение между
анодом и атодом труби U = 10 В, а расстояние между анодом и
эраном l = 10 см.
12.2.27. Элетрон влетает в область действия однородного маг-
нитного поля с индуцией B = 1 мТл, где движется по дуге оруж-ности радиусом R = 2 см. Затем элетрон попадает в однородное
элетричесое поле та, что движется по направлению силовой ли-
нии. Каую разность потенциалов должен пройти элетрон, чтобы
его сорость изменилась в n = 3 раза?
12.2.2г. Перпендиулярно однородному магнитному полю
с индуцией B = 0,1 Тл возбуждено однородное элетричесое поле с
напряженностью E = 103 В/м. Перпендиулярно обоим полям движет-
ся, не отлоняясь от прямолинейной траетории, заряженная частица.
Определите сорость частицы.
12.2.29. Каой инетичесой энергией должна обладать α-час-
тица, оторая движется прямолинейно и равномерно во взаимно
перпендиулярных элетричесом и магнитном полях с напряжен-
ностью E = 10 В/м и индуцией B = 0,1 Тл соответственно?
12.2.30. Опишите движение элетрона в элетричесом и маг-
нитном полях, линии напряженности E и индуции B оторых па-
раллельны. Начальная сорость элетрона v и она направлена: а) па-
раллельно полям; б) перпендиулярно полям; в) под углом α  на-
правлению веторов E и B.
12.2.31. Элетрон движется по оружности радиусом R = 0,1 м
в однородном магнитном поле с индуцией B = 0,1 Тл. В момент
времени t0 = 0 влючают элетричесое поле, линии напряженнос-
ти оторого параллельны линиям магнитной индуции. Через а-
ое время инетичесая энергия элетрона возрастет в n = 2 раза?
Напряженность элетричесого поля равна E = 100 В/м.
 12.2.32. Протон влетает в однородные элетричесое и магнитное
поля, силовые линии оторых параллельны друг другу. Ветор началь-
ной сорости протона v0 перпендиулярен этим полям. Во сольо раз
шаг h2 второго вита траетории протона больше шага h1 первого вита?
 12.2.33. В пространстве созданы магнитное поле с индуцией
B = 0,06 Тл и элетричесое с напряженностью E = 25 В/м, п ричем
силовые линии полей параллельны друг другу. В эти поля с на-
чальной соростью v0 = 25 м/с влетает α-частица под углом
β = 60°  силовым линиям. Чему равен шаг пятого вита спирали,
по оторой движется частица? Масса α-частицы приближенно рав-
на mα = 4mp, заряд qα = 2|e|, где |e| = 1,6 · 10–19 Кл — заряд элетро-
на, mp = 1,67 · 10–27 г — масса протона.
12.2.34. По налонной плосости с углом при основании
α = 30° начинает сосальзывать без начальной сорости небольшое
тело массой m = 10 г и зарядом q = 10–6 Кл
(рис. 12.2.9). Каую масимальную сорость
будет иметь тело в процессе движения, если в
пространстве создано однородное магнитное по-
ле с индуцией B = 0,1 Тл, силовые линии о-
торого параллельны налонной плосости и
перпендиулярны силе тяжести? Коэффициент
трения тела о плосость μ = 0,1. Ри

 12.2.35. Небольшой шари массой m = 10 г и зарядом q = 10–6 Кл
вращается в горизонтальной плосости на невесомой диэлетриче-
сой нити длиной l = 50 см. В пространстве создано однородное
магнитное поле с индуцией B = 0,1 Тл, силовые линии оторого
направлены вдоль силы тяжести вниз (рис. 12.2.10). При движении
нить образует с вертиалью угол α = 30°. Найдите период обраще-
ния шариа.
12.2.36. Шари массой m = 10 г и зарядом q = 10–6 Кл подвешен
на невесомой шеловой нити длиной l = 50 см и помещен в однородное
горизонтальное магнитное поле с индуцией B = 0,1 Тл. Когда шари
находится в положении равновесия, ему сообщают сорость v0, на-
правленную перпендиулярно ветору B (рис. 12.2.11). При аих
значениях сорости v0 шари совершит полный оборот воруг точи
подвеса?
12.2.37. Небольшое тело массой m = 20 г и зарядом q = 10–6 Кл
подвешено на невесомой диэлетричесой нити длиной l = 50 см и
помещено в однородное магнитное поле с индуцией B = 0,1 Тл,
силовые линии оторого перпендиулярны силе тяжести. Тело от-
лонили на натянутой нити от положения равновесия до высоты
h = 10 см в плосости, перпендиулярной ветору B (рис. 12.2.12),
и опустили без начальной сорости. Найдите силу натяжения нити
при движении тела, огда оно проходит положение равновесия. 

12.3. Сила Ампера
12.3.1. Прямолинейный проводни длиной l = 1 м, по оторо-
му течет то I = 1,5 А, находится в магнитном поле с индуцией
B = 0,1 Тл. Определите силу, действующую на проводни, если си-
ловые линии магнитного поля параллельны оси проводниа.
Рис. 12.2.10 Рис. 12.2.11 Рис. 12.2.12
299
12.3.2. Каова индуция магнитного поля, в отором на про-
водни с длиной ативной части l = 5 см действует сила F = 50 мН?
Сила тоа в проводние I = 10 А. Проводни расположен перпенди-
улярно ветору индуции магнитного поля.
12.3.3. На прямой проводни длиной l = 50 см, по оторому те-
чет то силой I = 2 А, в магнитном поле с индуцией B = 0,1 Тл
действует сила F = 0,05 Н. Определите угол между проводниом и
ветором магнитной индуции.
12.3.4. Прямолинейный проводни длиной
l = 0,4 м находится в однородном магнитном поле
(рис. 12.3.1). На проводни со стороны поля дей-
ствует сила F = 0,2 Н. Сила тоа в проводние
I = 2 А. Найдите модуль и направление ветора
индуции магнитного поля, если он составляет
угол α = 30° с направлением тоа.
12.3.5. В горизонтальном магнитном поле находится прямо-
линейный проводни, расположенный горизонтально и перпен-
диулярно линиям магнитной индуции. Каова сила тоа,
оторый должен течь в проводние, чтобы сила натяжения в под-
держивающих его проводах стала равной нулю? Магнитная ин-
дуция B = 0,01 Тл. Отношение массы проводниа  его длине
= 0,1 г/м.
12.3.6. Проводни длиной l = 0,2 м подвешен горизонтально
 двум динамометрам и помещен в горизонтальное однородное маг-
нитное поле с индуцией B = 0,5 Тл, силовые линии оторого перпен-
диулярны проводниу. Насольо изменятся поазания аждого
динамометра при прохождении по проводниу тоа I = 5 А?
12.3.7. На двух легих проводящих нитях горизонтально висит
металличесий стержень длиной l = 0,25 м и массой m = 0,015 г.
Стержень находится в однородном магнитном поле с индуцией
B = 0,3 Тл, силовые линии оторого направлены вертиально вниз.
Определите угол отлонения нитей, если по стержню пропустить
то I = 0,2 А.
12.3.г. Проводящий стержень массой m = 0,1 г и длиной l =
= 0,25 м лежит на горизонтальной поверхности перпендиулярно
силовым линиям однородного горизонтального магнитного поля
с индуцией B = 0,2 Тл. Каую горизонтальную силу нужно при-
ложить перпендиулярно оси стержня для его равномерного по-
ступательного движения, если по стержню течет то I = 10 А? Ко-
эффициент трения между стержнем и поверхностью μ = 0,1.
12.3.9. Проводни массой m = 0,2 г и длиной l = 0,6 м лежит
на горизонтальных рельсах, расположенных в однородном магнит-
ном поле с индуцией B = 0,1 Тл, силовые линии оторого горизон-
тальны и направлены вдоль рельсов (рис. 12.3.2, вид сверху). Если

пропустить по проводниу то I = 20 А в уазанном на рисуне на-
правлении, то для того, чтобы сдвинуть проводни влево, требуется
приложить горизонтальную силу F = 0,5 Н. Каая минимальная
сила потребуется для этого, если направление тоа в проводние
изменить на противоположное?
12.3.10. Две параллельные проводящие шины лежат в гори-
зонтальной плосости и замнуты с одной стороны на источни то-
а с ЭДС 1 = 10 В и внутренним сопротивлением r = 0,1 Ом. На шинах
лежит металличесий стержень массой m = 10 г. Шины находятся
в однородном магнитном поле. Определите модуль и направление
минимальной магнитной индуции, при оторой стержень начнет
перемещаться по шинам. Расстояние между шинами a = 0,1 м, о-
эффициент трения стержня о шины μ = 0,6. Сопротивления шин
и стержня не учитывать.
12.3.11. Проводни массой m = 1 г и длиной l = 0,5 м распо-
ложен на непроводящей налонной плосости, составляющей угол
α = 30° с горизонтом, перпендиулярно  однородному горизон-
тальному магнитному полю с индуцией B = 0,1 Тл (рис. 12.3.3).
Каую минимальную силу нужно приложить  проводниу парал-
лельно налонной плосости для удержания его в состоянии пооя,
если сила тоа в проводние I = 10 А? Коэффициент трения μ = 0,1.
 12.3.12. Металличесий стержень массой m = 0,5 г и длиной
l = 1 м сосальзывает с налонной плосости, составляющей угол
α = 30° с горизонтом. В пространстве создано однородное магнитное
поле с индуцией B = 0,1 Тл, силовые линии оторого направлены
вертиально вниз. Определите усорение этого стержня, если по нему
пропустить то I = 5 А в направлении, поазанном на рисуне 12.3.4.
Коэффициент трения между стержнем и поверхностью налонной
плосости μ = 0,2.
12.3.13. На непроводящем лине с углом налона  горизонту
α = 30° параллельно ребру лина лежит тоний проводни массой
m = 5 г и длиной l = 10 см. Концы проводниа соединены с непо-
движными стойами двумя одинаовыми пружинами жестостью
k = 0,2 Н/м (рис. 12.3.5). К леммам стое подводят постоянное на-
пряжение U = 4 В. Определите, на аую масимальную величину ∆x
изменятся длины пружин, если в пространстве создать однородное

магнитное поле с индуцией B = 0,1 Тл, направленное вертиально
вверх. Коэффициент трения проводниа о плосость лина μ = 0,1,
его сопротивление R = 20 Ом.
12.3.14. Проводни длиной l = 24 см и сопротивлением R = 36 Ом
согнут в форме вадрата и помещен в однородное магнитное поле
с индуцией B = 0,1 Тл, силовые линии оторого перпендиулярны
плосости вадрата. Каая сила будет действовать на проводни,
если на соседние вершины образованной фигуры подать напряже-
ние U = 5,4 В?
12.3.15. Проводящий стержень подвешен горизонтально на
двух легих проводах в магнитном поле, силовые линии оторого
направлены вертиально вниз. К точам репления провода можно
подлючать онденсатор (рис. 12.3.6). Определите емость C1 он-
денсатора, при разряде оторого стержень отлонится от вертиа-
ли на угол α = 5°, если при разряде заряженного до таого же на-
пряжения онденсатора емостью С2 = 30 мФ угол отлонения
β = 3°. Сопротивления стержня и провода не учитывать. 

12.3.16. Прямой провод, по оторому течет то I = 100 А, расп о-
ложен между полюсами элетромагнита перпендиулярно линиям
индуции. С аой силой f действует поле на единицу длины прово-
да, если индуция поля элетромагнита равна B = 0,1 Тл?
12.3.17. Шины элетростанции представляют собой парал-
лельные медные полосы длиной l = 2 м, находящиеся на расстоя-
нии R = 40 см друг от друга. При оротом замыании по ним мо-
жет п ойти то I = 5000 А. С аой силой F взаимодействуют при
этом шины?
12.3.1г. Два параллельных проводниа с одинаовыми тоа-
ми, находящиеся на расстоянии r = г,7 см друг от друга, притяги-
ваются с силой F = 25 мН. Определите силу тоа в проводниах, ес-
ли длина аждого из них l = 320 см.
12.3.19. Прямой проводни уреплен горизонтально. Парал-
лельно ему в той же вертиальной плосости ниже расположен дру-
Рис. 12.3.5 Рис. 12.3.6
302
гой прямой проводни массой m = 1 г и длиной l = 9,г1 м. По не-
му п роп усают то I = 2 А. Расстояние между проводниами r =
= 0,1 м. Чему должна быть равна сила тоа в верхнем проводние,
чтобы он уравновешивал вес нижнего проводниа?
12.3.20. Проводни длиной l = 15 см помещен в магнитное
поле с индуцией B = 2 Тл. Концы проводниа замнуты гибим
проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R =
= 0,5 Ом. Каую мощность P необходимо затратить, чтобы дви-
гать проводни перпендиулярно линиям индуции со соростью
v = 10 м/с?
12.3.21. В однородном магнитном поле, индуция оторого
B = 0,2 Тл, движется равномерно проводни длиной l = 30 см.
Сила тоа в проводние I = 5 А. Сорость движения проводниа
v = 10 см/с и направлена перпендиулярно направлению магнит-
ного поля. Найдите: 1) работу по перемещению проводниа за
время t = 20 с ; 2) мощность, затраченную на это движение.
12.3.22. Каую работу A совершает однородное магнитное поле
с индуцией B = 0,5 Тл при перемещении проводниа длиной
l = 0,4 м, по оторому течет то I = 15 А, на расстояние d = 0,4 м,
если направление перемещения перпендиулярно направлению по-
ля и направлению тоа? Проводни расположен под углом α = 30°
 направлению поля.
 12.3.23. В прямом проводние длиной L = г см сила тоа
I = 50 А. Он находится в однородном магнитном поле с индуцией
B = 20 мТл, причем силовые линии поля перпендиулярны проводни-
у. Каую работу совершил источни тоа, если проводни переме-
стился на расстояние l = 10 см перпендиулярно линиям индуции?
12.4. Конт'р с тоом в ма#нитном поле
12.4.1. Масимальный вращающий момент, действующий на
раму площадью S = 10 см2, находящуюся в однородном магнит-
ном поле, M = 0,4 мН · м. Сила тоа в раме I = 1 А. Найдите ин-
дуцию магнитного поля.
12.4.2. Рама площадью S = 400 см2 помещена в однородное
магнитное поле та, что нормаль  раме составляет угол α = 60° с
ветором магнитной индуции B = 0,2 Тл. Сила тоа в раме
I = 4 А. Найдите вращающий момент, действующий на раму.
12.4.3. Коротая атуша с поперечным сечением площадью
S = 150 см2, содержащая N = 200 витов провода, по оторому те-
чет то I = 4 А, помещена в однородное магнитное поле с инду-
цией B = 0,01 Тл. Определите вращающий момент M, действую-
щий на нее со стороны поля, если ось атуши составляет угол
α = 60° с силовыми линиями поля. 
303
12.4.4. Рама гальванометра, содержащая N = 200 витов тон-
ого провода, подвешена на упругой нити. Площадь рами S = 1 см2.
Нормаль  плосости рами перпендиулярна линиям магнитной
индуции (B = 5 мТл). Когда через гальванометр был пропущен то
I = 2 мА, то рама повернулась на угол α = 30°. Найдите постоян-
ную C ручения нити. (Постоянной ручения называют величину,
численно равную отношению момента силы, действующей на рам-
у,  углу заручивания рами, т. е. C = M/ϕ).
12.4.5. По проволочному виту радиусом R = 50 см течет то
I = 50 А. Определите магнитный момент вита.
 12.4.6. Проволочный вито радиусом R = 5 см находится в од-
нородном магнитном поле с индуцией B = 0,1 Тл. Плосость вита
составляет угол β = 60° с направлением поля. Определите магнит-
ный момент вита и механичесий момент, действующий на вито,
если по нему течет то I = 5 А.
 12.4.7. Проволочный треугольни, одна из сторон оторого
вертиальна, находится в однородном магнитном поле с индуцией B,
направленном вертиально вниз (рис. 12.4.1). Площадь треуголь-
ниа равна S, а сила тоа, протеающего по его онтуру, равна I.
Найдите силы, действующие на стороны рами, и вращающийся
момент, действующий на раму.
 12.4.г. Контур, представляющий собой вадрат с перемычой
по диагонали, изготовлен из медной проволои сечением S = 1 мм2
и подлючен  источниу постоянного напряжения U = 110 В, а
уазано на рисуне 12.4.2. Плосость вадрата параллельна линиям
индуции магнитного поля с индуцией B = 2 мТл. Найдите мо-
дуль и направление силы, действующей на онтур со стороны поля.
Удельное сопротивление меди ρ = 0,017 мОм · м.
12.4.9. Контур, представляющий собой вадрат с перемычой
по диагонали, подлючен  источниу тоа постоянного напряже-
ния U = 2 В в углах, не лежащих на диагонали. Перпендиулярно
Р

плосости вадрата влючено магнитное поле с индуцией B =
= 0,5 Тл. Определите модуль и направление силы, действующей на
онтур, если длина стороны вадрата a = 10 см и ее сопротивление
R = 1 Ом.
12.4.10. Определите силу, с оторой дей-
ствует бесонечно длинный прямой провод на
прямоугольный онтур, если по онтуру те-
чет то I0 = 10 А, а по проводу — то I = 5 А.
Провод расположен в плосости онтура, на-
правления тоов уазаны на рисуне 12.4.3.
Стороны онтура AD = BC = a = 50 см парал-
лельны проводу. Расстояние от провода до
стороны AD равно l = 20 см, длины сторон
AB = DC = b = 20 см.
12.4.11. Проводящее ольцо радиусом
R = 1,5 м поместили в однородное магнитное поле, линии индуции
оторого перпендиулярны плосости ольца. По ольцу пропус-
тили то I = 10 А. При аом значении индуции магнитного поля
ольцо разорвется, если проволоа, из оторой ольцо изготовле-
но, выдерживает масимальную силу натяжения T = 2,5 Н? Маг-
нитным полем тоа в ольце пренебречь.
 12.4.12. По ольцу радиусом R = 10 м, сделанному из медной
проволои сечением S = 1 мм2, течет то I = 10 А. Кольцо помеще-
но в однородное магнитное поле та, что его ось совпадает с направ-
лением поля. При аом масимальном значении индуции B маг-
нитного поля ольцо не разорвется? Прочность меди на разрыв
σ = 2,3 · 10г Н/м2. 

12.5. Ма#нитный пото
12.5.1. Плосий онтур площадью S = 20 см2 находится в од-
нородном магнитном поле с индуцией B = 0,5 Тл. Определите маг-
нитный пото, пронизывающий онтур, если нормаль  онтуру
составляет угол α = 60° с ветором индуции магнитного поля.
12.5.2. Проволочное ольцо расположено в однородном маг-
нитном поле с индуцией B = 0,6 Тл та, что плосость ольца со-
ставляет с силовыми линиями поля угол α = 30°. При этом магнит-
ный пото через ольцо Ф = 24 Вб. Определите радиус ольца.
12.5.3. В магнитном поле, индуция оторого B = 20 мТл, вра-
щают стержень длиной l = 0,1 м. Ось вращения проходит через
один из онцов стержня и параллельна линиям индуции. Найдите
магнитный пото, пересеаемый стержнем при аждом обороте.
12.5.4. На широте Мосвы горизонтальная и вертиальная со-
ставляющие индуции магнитного поля Земли соответственно рав-
Рис. 12.4.3
305
ны B = 1,г · 10–5 Тл и Bв = 4,6 · 10–5 Тл. Под аим углом  гори-
зонту следует расположить плосую раму, чтобы пото ветора
индуции магнитного поля Земли через нее был масимален? Чему
он равен для рами площадью S = 30 см2?
12.5.5. Проволочное ольцо радиусом R = 0,1 м находится
в однородном магнитном поле та, что линии индуции перпенди-
улярны его плосости. Индуция магнитного поля B = 20 мТл.
Насольо изменится магнитный пото, пронизывающий ольцо,
если его повернуть на угол α, равный: а) 1г0 °; б) 360 °?
12.5.6. Контур в форме вадрата находится в однородном маг-
нитном поле, линии индуции оторого перпендиулярны плосос-
ти онтура. Во сольо раз изменится магнитный пото, пронизы-
вающий онтур, если, не меняя плосости расположения, преобра-
зовать его в ольцо?
12.5.7. Проволочный онтур в форме равностороннего тре-
угольниа со стороной l = 1 м расположен в магнитном поле с ин-
дуцией B = 0,1 Тл та, что силовые линии поля перпендиулярны
плосости онтура. Определите изменение магнитного потоа через
онтур, если, не меняя плосости расположения, преобразовать его
в вадрат.
12.5.г. Контур в форме вадрата находится в постоянном маг-
нитном поле. Контур, не переручивая, превратили в восьмеру,
составленную из двух равных олец. Во сольо раз изменился
магнитный пото, пронизывающий онтур?
12.5.9. Катуша проволои с числом витов N = 400 помещена в
однородное магнитное поле с индуцией B = 10 мТл та, что ось а-
туши составляет угол α = 60° с линиями индуции поля. Радиус а-
туши R = 20 см. Насольо нужно изменить число витов атуш-
и, чтобы магнитный пото через нее увеличился на ∆Ф = 0,4 Вб?
12.5.10. Круговой онтур помещен в однородное магнитное по-
ле та, что плосость онтура перпендиулярна силовым линиям
поля. Индуция магнитного поля B = 6,2г мТл. Сила тоа в онту-
ре I = 5 А. Радиус онтура R = 4 см. Каую работу надо совершить,
чтобы медленно повернуть онтур на угол α = 90° воруг оси, сов-
падающей с диаметром онтура?
12.5.11. Квадратная рама (со стороной a = 20 см), сила тоа
в оторой I = 20 А, свободно установилась в однородном магнитном
поле с индуцией B = 0,1 Тл. Определите работу, оторую необхо-
димо совершить при медленном повороте рами воруг оси, лежа-
щей в плосости рами и перпендиулярной линиям магнитной
индуции, на угол α = π/3.
12.5.12. По проводу, согнутому в виде вадрата со стороной
a = 10 см, течет постоянный то I = 10 А. Плосость вадрата со-
ставляет угол α = 20° с линиями индуции магнитного поля (B =
306
= 0,2 Тл). Вычислите работу A, оторую необходимо совершить для
того, чтобы удалить провод за пределы поля.
12.5.13. По ольцу, сделанному из гибого п ровода радиусом
R = 10 см, течет то I = 10 А. Перпендиулярно плосости ольца воз-
буждено магнитное поле с индуцией B = 1 Тл, по направлению совпа-
дающей с индуцией B1 собственного магнитного поля ольца. Опреде-
лите работу внешних сил, под действием оторых на провод он
принимает форму вадрата. Сила тоа при этом поддерживается неиз-
менной.
12.6. Элетрома#нитная инд'ция
12.6.1. Проводящий вадратный онтур со стороной a = 10 см
расположен в однородном магнитном поле с индуцией B = 0,5 Тл,
перпендиулярном плосости онтура. Контур выводят из поля за
время ∆t = 0,5 с. Определите среднее значение ЭДС элетромагнит-
ной индуции, возниающей в онтуре.
12.6.2. Квадратная рама со стороной a = 10 см помещена в од-
нородное магнитное поле та, что нормаль  плосости рами со-
ставляет угол α = 60° с направлением магнитного поля. Найдите
индуцию магнитного поля, если среднее значение ЭДС индуции,
возниающей при влючении поля, в течение времени ∆t = 0,01 с,
составляет 1i = 50 мВ.
12.6.3. Замнутая наорото атуша диаметром D = 10 см,
содержащая N = 200 витов, находится в однородном магнитном
поле, индуция оторого увеличивается от B1 = 2 Тл до B2 = 6 Тл
в течение времени ∆t = 0,1 с. Определите среднее значение ЭДС ин-
дуции в атуше, если плосость витов перпендиулярна сило-
вым линиям поля.
12.6.4. Найдите сорость изменения магнитного потоа в соле-
ноиде, состоящем из N = 400 витов, при возбуждении в нем ЭДС
индуции 1i = 100 В.
12.6.5. Сольо витов должна содержать атуша с попереч-
ным сечением площадью S = 10 см2, чтобы в ней при изменении
магнитной индуции от B1 = 2,2 Тл до B2 = 0,2 Тл в течение време-
ни t = 10 мс возбуждалась ЭДС индуции 1i = г0 В?
12.6.6. Магнитный пото, пронизывающий атушу, изменя-
ется со временем та, а поазано на рисуне 12.6.1. Постройте
графи зависимости ЭДС индуции, наводимой в атуше, от вре-
мени. Число витов в атуше N = 100.
12.6.7. Проводящий вадратный онтур со стороной b = г0 см
выводят с постоянным усорением a = 0,1 м/с2 из однородного маг-
нитного поля с индуцией B = 10 мТл. Считая, что в начале движе-
307
ния одна из сторон онтура расположена на границе области маг-
нитного поля (рис. 12.6.2), постройте графи зависимости ЭДС ин-
дуции, наводимой в онтуре, а фунцию времени. Плосость
онтура перпендиулярна линиям индуции магнитного поля.
12.6.г. Квадратная проволочная рама со стороной a = 5 см
движется со соростью v = 100 м/с в положительном направлении
оси X та, что две стороны рами все время ей перпендиулярны.
Силовые линии неоднородного магнитного поля перпендиулярны
плосости рами. В точе с оординатой x1 = 0 индуция магнит-
ного поля равна B1 = 0,2 Тл, а в точе с оординатой x2 = a она
равна B2 = B1 (рис. 12.6.3). Считая, что поле изменяется равно-
мерно в направлении оси OX и при x < 0 равно нулю, найдите ЭДС,
индуцируемую в раме в момент времени, огда рама займет по-
ложение, поазанное на рисуне.
12.7. Элетричесий заряд,
проходящий по замн'том' онт'р'
при изменении ма#нитно#о поля,
пронизывающе#о онт'р
12.7.1. Металличесое ольцо, сопротивление оторого
R = 2 Ом, находится в магнитном поле. В результате изменения
магнитного поля магнитный пото, пронизывающий онтур,
Рис. 12.6.1
1
2
---
Рис. 12.6.2 Рис. 12.6.3
30г
уменьшился от Ф1 = 0,6 мВ до Ф2 = 0,2 мВб. Каой элетриче-
сий заряд прошел по ольцу?
12.7.2. Лежащее на столе металличесое ольцо перевернули.
Радиус ольца r = 10 см, его сопротивление R = 2 Ом. Каой заряд
прошел при этом через ольцо, если вертиальная составляющая
индуции магнитного поля Земли B = 5 · 10–5 Тл?
12.7.3. В однородном магнитном поле с индуцией B = 20 мТл
расположен плосий замнутый онтур та, что его плосость пер-
пендиулярна линиям магнитной индуции. Контур замнут на галь-
ванометр. Полный элетричесий заряд, прошедший через гальвано-
метр при повороте онтура, q = 4 · 10–4 Кл. На аой угол повернули
вито? Площадь онтура S = 200 см2, сопротивление R = 0,5 Ом.
12.7.4. В однородном стационарном магнитном поле распола-
гается проводящая рама. Ось рами проходит через середины про-
тивоположных сторон и направлена перпендиулярно линиям ин-
дуции магнитного поля. Сравните заряды, протеающие по раме
при повороте ее на угол α = 30°, если угол изменяется: а) от 0 до
30°; б) от 30° до 60°. Первоначально плосость рами перпендиу-
лярна линиям индуции магнитного поля.
12.7.5. Медное ольцо радиусом r = 0,1 м находится в магнит-
ном поле с индуцией B = 0,2 Тл. Плосость ольца составляет с ли-
ниями индуции угол α = 60°. Каой элетричесий заряд пройдет
по ольцу, если поле исчезнет? Площадь сечения ольца S = 1 мм2.
12.7.6. Рама из N = 100 витов замнута на гальванометр со-
противлением R = 200 Ом. Площадь аждого вита S = 10 см2. Рам-
а помещена в магнитное поле с индуцией B = 0,02 Тл та, что ли-
нии индуции перпендиулярны ее плосости. Каой элетриче-
сий заряд пройдет через гальванометр, если направление линий
магнитной индуции изменить на обратное?
12.7.7. Замнутая вадратная рама из гибой проволои рас-
положена в магнитном поле с индуцией B = 0,1 Тл, силовые ли-
нии оторого направлены перпендиулярно плосости рами. Ка-
ой элетричесий заряд протечет по раме, если, не меняя плос-
ости расположения, придать ей форму оружности? Длина
проволои l = 1 м, ее сопротивление R = 100 Ом.
12.7.г. Из провода длиной l = 1 м сделан вадрат, оторый рас-
положен вертиально. Каой элетричесий заряд пройдет по про-
воду, если его потянуть за две диагонально противоположные вер-
шины та, чтобы он сложился? Сопротивление провода R = 0,05 Ом.
Горизонтальная составляющая индуции магнитного поля Земли
B = 20 мТл.
12.7.9. Из тоного медного провода массой m = 3,14 г сделано
ольцо. Кольцо помещено в однородное магнитное поле с индуцией
B = 0,17 Тл та, что его плосость перпендиулярна линиям ин-
дуции. Каой заряд пройдет по ольцу, если его, потянув за точ-
и, лежащие на одном диаметре, вытянуть в одну линию? 
309
12.7.10. Кольцо радиусом r = 5 см из провода сопротивлением
R = 0,17 Ом расположено перпендиулярно однородному магнитно-
му полю с индуцией B = 10 мТл. Кольцо, не переручивая, пре-
вратили в восьмеру, составленную из двух равных олец. Каой
элетричесий заряд пройдет по проводу?
12.7.11. Кольцо радиусом r = 4 см из провода сопротивлением
R = 0,1 Ом расположено перпендиулярно однородному магнитно-
му полю с индуцией B = 20 мТл. Кольцо, перерутив, превратили
в восьмеру, составленную из двух равных олец. Каой элетри-
чесий заряд пройдет по проводу?
12.7.12. Из провода длиной l = 0,г м сделали восьмеру, состав-
ленную из двух равных олец. Сопротивление провода R = 1 Ом.
Этот онтур расположен перпендиулярно магнитному полю с ин-
дуцией B = 31,4 мТл. Каой элетричесий заряд пойдет по про-
воду, огда вылючат магнитное поле? 

12.г. Движение проводниов в ма#нитном поле
12.г.1. Проводни движется в однородном маг-
нитном поле та, а поазано на рисуне 12.г.1, со
соростью v = 2 м/с. Индуция магнитного поля
B = 1,2 Тл. Определите напряженность элетриче-
сого поля в проводние.
12.г.2. Реативный самолет, имеющий размах
рыльев l = 50 м, летит горизонтально со соростью
v = г00 м/ч. Определите разность потенциалов, возниающую
между онцами рыльев, если вертиальная составляющая инду-
ции магнитного поля Земли B = 5 · 10–5 Тл.
12.г.3. Вертолет опусается вертиально с постоянной со-
ростью v = 50 м/ч. Найдите масимальную разность потенциалов
между носовой и хвостовой частями орпуса вертолета, если его
длина l = 9 м, а горизонтальная составляющая индуции магнитно-
го поля Земли B = 2 · 10–5 Тл.
12.г.4. Металличесий стержень длиной l = 1 м свободно пада-
ет с высоты h = 10 м, оставаясь все время параллельным поверхно-
сти земли. Ка зависит разность потенциалов, возниающая на
онцах стержня, от времени его падения в однородном магнитном
поле с индуцией B = 10 мТл? Линии индуции магнитного поля
параллельны поверхности земли и перпендиулярны стержню.
Найдите масимальную разность потенциалов.
12.г.5. Найдите ЭДС индуции, возниающую в стержне, о-
торый движется в однородном магнитном поле со соростью v = 4 м/с
под углом α = 60°  линиям магнитной индуции. Длина стержня
l = 0,4 м, индуция магнитного поля B = 10 мТл.
Рис. 12.г.1
310
12.г.6. Два параллельных проводниа расположены в однород-
ном магнитном поле с индуцией B = 1 Тл та, что силовые линии
поля перпендиулярны плосости, в оторой лежат проводнии.
По проводниам перпендиулярно им сользит металличесая пе-
ремыча, приближаясь  вольтметру со соростью v = 10 м/с. Рас-
стояние между проводниами l = 1 м (рис. 12.г.2). Найдите поаза-
ния вольтметра.
12.г.7. Металличесий брусо размерами a × b × c движется го-
ризонтально со соростью v = 20 м/с в вертиальном магнитном по-
ле с индуцией B = 0,1 Тл (рис. 12.г.3). Определите поверхностные
плотности зарядов на всех поверхностях бруса. Распределение за-
рядов по поверхностям бруса считать равномерным.
12.г.г. Между заороченными пластинами плосого онденса-
тора с площадью пластин S = 10–2 м2 и расстоянием d = 0,5 см меж-
ду ними движется параллельно пластинам с постоянной соростью
v = г м/с проводящая лента толщиной h = 0,2 см (рис. 12.г.4). Ши-
рина ленты больше размеров онденсатора. Конденсатор находится
в магнитном поле с индуцией B = 0,4 Тл, направленном вдоль
пластин перпендиулярно сорости ленты. Найдите наведенный
заряд на пластинах онденсатора.
12.г.9. В однородном магнитном поле с индуцией B = 0,1 Тл
воруг одного из своих онцов вращается с постоянной угловой
соростью ω = 10 рад/с стержень длиной l = 50 см. Чему равна раз-
ность потенциалов между онцами стержня? Магнитные силовые
линии перпендиулярны плосости вращения стержня.
12.г.10. На непроводящем дисе радиусом R = 20 см зареплена
на радиусе проволоа длиной R/2 та, а поазано на рисуне 12.г.5.
Дис вращается с постоянной угловой соростью ω = 2 рад/с. Перпен-
диулярно плосости диса направлено магнитное поле с индуцией
B = 0,01 Тл. Найдите разность потенциалов между онцами прово-
лои.
12.г.11. Металличесий стержень длиной l = 0,4 м подвесили
горизонтально на двух изолирующих нитях длиной h = 1 м аждая
в вертиальном магнитном поле с индуцией B = 1 Тл. Стержень
отлоняют на угол α = 5° от вертиали и отпусают (рис. 12.г.6).
Найдите масимальную разность потенциалов, возниающую на
онцах стержня.
Рис. 12.г.2 Рис. 12.г.3
311
12.г.12. Металличесий стержень массой m = 100 г и длиной
l = 1 м расположен горизонтально и подвешен за середину  пружи-
не жестостью k = 1 Н/м. Стержень совершает в вертиальной плос-
ости гармоничесие олебания с амплитудой A = 0,1 м. Определите
масимальную разность потенциалов, возниающую между онца-
ми стержня, если в оружающем пространстве создать однородное
магнитное поле с индуцией B = 10–2 Тл, силовые линии оторого
направлены перпендиулярно плосости олебаний стержня. 

 

Категория: Физика | Добавил: Админ (29.01.2016)
Просмотров: | Теги: Магнетизм | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar