Магнетизм

Мм служат нагревателями и включаются в сеть параллельно При длительной работе температуры проволок оказываются одинаковыми. Найдите длину (в см) более толстой проволоки, если длина более тонкой 55 см, а количество теплоты, отдаваемое за1 с в окружающую среду, пропорционально площади поверхности. (при одинаковой температуре).

Две проволоки из одинакового материала диаметрами 0,2 мм и

Амперметр с внутренним сопротивлением 2 Ом, подключенный к зажимам батареи, показывает силу тока 5 А. Вольтметр с внутренним сопротивлением 150 Ом, подключенный к зажимам такой же батареи, показывает 12 В. Найдите силу тока (в мА) короткого замыкания батареи

10.16. В цепь, состоящую из аккумулятора и сопротивления 20 Ом, под­ключают вольтметр, сначала последовательно, а потом парал­лельно сопротивлению. Показания вольтметра в обоих случаях оди­наковы. Каково "сопротивление вольтметра, если внутреннее сопротивление аккумулятора 0,1 Ом!

10.17. Конденсатор подключен к зажимам батареи. Когда параллельно конденсатору подключили сопротивление 15 Ом, заряд на конден­саторе уменьшился в 1,2 раза. Определите внутреннее сопротив­ление батареи.

10.18. Три одинаковые батареи с внутренним сопротивлением 6 Ом ка­ждая замкнули, один раз соединив параллельно, а другой — после­довательно, на некоторое сопротивление. При этом сила тока во внешней цепи была в обоих случаях одна и та же. Чему равно внеш­нее сопротивление!

10.19. Два источника тока, первый с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, второй — с ЭДС 5 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом, соединяют одноименными полюсами, образуя замкнутую> цепь. Чему равна разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсами каждого источника?

10.20. Два сопротивления 5 и 7 Ом соединены последовательно. На обоих, сопротивлениях выделилось 960 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделилось за это время на первом сопротивлении?

10.21. Какая мощность будет выделяться в электропечи, когда она на­греется до 1000°С, если при температуре печи 500°С в ней выделя­ется мощность 480 Вт? Температурный коэффициент сопротив­ления проволоки печи 0,005 1/К.

10.22. Номинальная мощность лампочки 36 Вт, ее номинальное напряже­ние 120 В. Какая в ней будет выделяться мощность при включении в сеть с напряжением 220 В?

10.23. Электрическая кастрюля и чайник, потребляющие мощности 600 и 300 Вт, включены в сеть параллельно, и вода в них закипает одно­временно через 20 минут. На сколько минут позже закипит вода в кастрюле, чем в чайнике, если их включить последовательно?

10.25. Конденсатор емкостью 8 мкФ, заряженный до напряжения 100 В, подсоединили для подзарядки к источнику с ЭДС 200 В. Сколько теплоты (в мДж) выделилось при подзарядке!

10.26. Конденсатор емкостью 3 мкФ присоединен к источнику тока с ЭДС 100В. Пластины конденсатора медленно раздвигают, втрое уве­личивая расстояние между ними. Какую при этом совершают ра­боту (в мДж)?

10.27. Батарея состоит из 5 одинаковых последовательно соединенных элементов с ЭДС 2 В каждый. Чему равна полная мощность, вы­деляемая в цепи при силе тока 4 А?

10.28. Какова полная мощность, развиваемая источником тока с внутренним сопротивлением 2 Ом при подключении к нему сопротивления 3 Ом, если напряжение на этом сопротивлении 6 В?

10.29. Лампочки, сопротивления которых 3 и 12 Ом, поочередно под­ключенные к источнику тока, потребляют одинаковую мощность. Во сколько раз КПД источника тока во втором случае больше, чем в первом!

10.30. При замыкании на сопротивление 9 Ом батарея элементов дает ток 1 А. Ток короткого замыкания 10 А. Какую максимальную по­лезную мощность может дать батарея?

30.31. При замыкании источника тока на внешнее сопротивление 2 Ом на нем выделяется мощность 32 Вт, а при замыкании на внешнее сопротивление 3 Ом — мощность 27 Вт. Какую наибольшую полезную мощность может дать этот источник!

10.32. Электродвигатель трамвайного вагона работает при силе тока 100 А и напряжении 500 В. При силе тяги двигателя 4 кН скорость вагона 18 км/ч. Чему равно сопротивление обмотки двигателя?

10.33. Через сколько минут медный анод станет толще на 0,03 мм, если плотность тока при электролизе 300 А/м2? Электрохимический эквивалент меди 3-10-7 кг/Кл, ее плотность 9000 кг/м3

10.34. Какое количество электроэнергии (в МДж) расходуется на полу­чение 1 кг алюминия, если электролиз ведется при напряжении 9 В, а КПД установки 50%? Электрохимический эквивалент алюминия 9-10-8 кг/Кл.

11.1. Проводник длиной 140 см согнули под прямым углом так, что одна из сторон угла равна 60 см, и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 2 мТл обеими сторонами перпендикулярно линиям индукции. Какая сила (в мН) будет действовать на этот провод­ник, если по нему пропустить ток силой 10 А?

11.2. В однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл находится про­водник, расположенный горизонтально. Линии индукции поля так­же горизонтальны и перпендикулярны к проводнику. Какой ток дол­жен протекать через проводник, чтобы он завис? Масса единицы длины проводника 0,01 кг/м,g = 10м/с².

11.3. Проволочная квадратная рамка массой 10 г со стороной 10 см может вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из ее сто­рон. Рамка находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. При какой минимальной силе тока в рамке она будет неподвижна и наклонена к горизонту под углом 45°? g = 10м/с².

11.4. Прямоугольный контур площадью 150 см2 с током силой 4 А, на который действует только однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, занял положение устойчивого равновесия. Какую после этого надо со­вершить работу (в мДж), чтобы медленно повернуть его на 90° вокруг оси, проходящей через середины противоположных сторон?

11.5. Перпендикулярно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью 100 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям движется заряженная частица с постоянной скоростью 100 км/с. Чему равна индукция магнитного поля?

11.6. Протон влетает со скоростью 60 км/с в пространство с электри­ческим и магнитным полями, линии которых совпадают по направ­лению, перпендикулярно к этим линиям. Определите напряженность электрического поля (в кВ/м), если индукция магнитного поля 0,1 Тл, а начальное ускорение протона, вызванное действием этих полей,' равно 1012 м/с2. Отношение заряда протона к его массе 10⁸ Кл/кг

11.7. Перпендикулярно линиям индукции в однородное магнитное поле еле тает протон и однозарядный ион гелия, ускоренные одинаковой разностью потенциалов. Во сколько раз радиус окружности, по которой движется ион, больше, чем радиус окружности протона?

11.8. Электроннолучевую трубку с отключенной управляющей системой помещают в однородное магнитное поле, перпендикулярное скорости движения электронов. При этом след пучка электронов на экране, удаленном на 14 см от места вылета электронов, смещается па 2 см. Какова скорость (в км/с) электронов, если индукция поля 25 мкТл. а удельный заряд электрона 1,8*10¹¹ Кл/кг?

11.9. Пучок протонов влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям индукции. Протоны движутся в маг­нитном поле по дуге окружности радиусом 20 см и попадают на заземленную мишень. Найдите тепловую мощность, выделяющую­ся в мишени, если сила тока в пучке 0,1 мА. Отношение заряда про­тона к его массе 108 Кл/кг.

11.10. На шарик массой 5 г нанесли заряд 2 мКл, подвесили его на нити длиной 10м в горизонтальном магнитном поле с индукцией 2 Тл, отклонили на некоторый угол в плоскости, перпендикулярной полю, и отпустили. На сколько сантиметров крайнее положение шари­ка выше нижнего, если при прохождении им нижней точки сила натяжения нити равна 0,17 Н? g = 10м/с².

11.11. Магнитный поток через каждый виток катушки, помещенной «магнитное поле, равен 0,1 Вб. Магнитное поле равномерно убывает до нуля за 0,1 с, при этом в катушке индуцируется ЭДС 20 В Сколько витков имеет катушка!

11.12. Медное кольцо, площадь которого 0,08 м², а сопротивление 4*10^-3 Ом, помещено в однородное магнитное поле так, что плоскость кольца перпендикулярна линиям индукции поля. Какое количество теплоты (в мкДж) выделяется в кольце за 0,1 с, если ин­дукция магнитного поля убывает со скоростью 0,01 Тл/с?

11.13. Квадратную рамку со стороной 3 м поместили в однородное маг­нитное поле с индукцией 1 Тл перпендикулярно линиям индукции, затем, не вынимая проволоку из поля и не изменяя ее ориентации, деформировали ее в прямоугольник с отношением сторон 1:2. Какой заряд прошел при этом по контуру? Сопротивление рамки 1 Ом.

11.14. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл расположен про­волочный виток таким образом, что его плоскость перпендику­лярна линиям магнитной индукции. Виток замкнут на гальвано­метр. Полный заряд, прошедший через гальванометр при повороте витка на некоторый угол, равен 0,08 Кл. На какой угол (в градусах) повернули виток, если его площадь 4000 см², а сопротивление витка вместе с гальванометром 1,5 Ом?

11.15. Рамка площадью 200 см² вращается вокруг оси, лежащей в плос­кости рамки и соединяющей середины ее сторон, с угловой скоро­стью 100 рад/с. Рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл, причем вектор индукции перпендикулярен оси вращения. Сколько витков проволоки надо намотать на рамку, чтобы максимальная ЭДС индукции в рамке равнялась 1 В?

11.16. Проводник длиной 2м движется со скоростью 10м/с в однород­ном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, оставаясь перпендикуляр­ным линиям поля. Вектор скорости перпендикулярен к проводнику и образует с линиями индукции угол.30°. Найдите ЭДС, индуцируе­мую в проводнике

11.17. С какой угловой скоростью надо вращать прямой проводник вокруг оси, проходящей через его конец, в плоскости, перпендикулярной ли­ниям однородного магнитного поля с индукцией 0,2 Тл, чтобы в про­воднике возникла ЭДС индукции 0,3 В? Длина проводника 20 см.

11.18. По П-образной рамке, помещенной в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости рамки, движется без трения с по­стоянной скоростью 2 м/с перемычка, сопротивление которой 2 Ом. К перемычке приложена сила 4 Н. Найдите силу тока в пе­ремычке. Сопротивлением рамки пренебречь. Силу тяжести не учи­тывать

11.19. По П-образной рамке, наклоненной под углом 30° к горизонту и по­мещенной в однородное вертикальное магнитное поле, начинает со­скальзывать без трения перемычка массой 30 г. Длина перемычки 10см, ее сопротивление 1 мОм, индукция поля 0,1 Тл. Найдите ус­тановившуюся скорость движения перемычки. Сопротивлением рамки пренебречь, g = 10м/с².

11.20. При пропускании через катушку тока силой 5 А в ней возникает маг­нитное поле с индукцией 3 Тл. Определите индуктивность катушки, если площадь ее поперечного сечения 100 см², а число витков 2500.

11.21. Магнитный поток через площадь контура, создаваемый током 10 А, текущим по контуру, равен 0,9 мВб. Определите ЭДС само­индукции (в мВ), возникающую в контуре при равномерном убыва­нии силы тока до 5 А за 1 мс.

11.22. Замкнутый виток площадью 20 см2 с индуктивностью 0,1 мГн по­мещают в однородное магнитное поле с индукцией 2 мТл перпен­дикулярно линиям индукции, затем охлаждают его до сверхпрово­дящего состояния и выключают поле. Какой будет после этого сила тока (в мА) в контуре

Дата добавления: 2015-04-25