Примеры решения задач 4 страница

157. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I = 60 А, свободно установился в однородном магнитном поле (B=20мТл). Диаметр витка d=10см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром на угол a=p/3?

158. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям ин­дукции расположен плоский контур площадью S=100 см². Поддержи­вая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена ра­бота A==0,4Дж.

159. Плоский контур с током I==50 А расположен в однородном магнитном поле (B=0,6Тл) так, что нор­маль к контуру перпендику­лярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол a=30°.

160. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид, если его длина l =50 см и магнитный момент р_m=0,4Вб.

161. В однородном магнитном поле (B=0,1 Тл) равномерно с час­тотой =5 с^-1 вращается стержень дли­ной l=50 см так, что плоскость его вращения перпен­дикулярна линиям напряженности, а ось враще­ния про­ходит через один из его концов. Определить индуцируе­мую на концах стержня разность потенциалов U.

162. В однородном магнитном поле с индукцией В =0,5Тл враща­ется с частотой u = 10 с^-1 стержень длиной l =20 см. Ось вращения па­раллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

163. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд q=50мкКл. Определить изменение магнитного потока DФ через кольцо; если сопротивление цепи гальванометра R=10 Oм.

164. Тонкий медный провод массой т =5 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В=0,2Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Опре­делить заряд q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

165. Рамка из провода сопротивлением R=0,04 Oм равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,6Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Пло­щадь рамки S = 200 см². Определить заряд q, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индук­ции: 1) от 0 до 45°; 2) от 45 до 90°.

166. Проволочный виток диаметром d=5cм и сопро­тивлением R=0,02 Oм находится в однородном магнитном поле (В=0,3Тл). Плос­кость витка составляет угол j=40° с линиями индукции. Какой заряд q протечет по витку при выключении магнитного поля?

167. Рамка, содержащая N = 200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки S=50см². Ось рамки перпендикулярна линиям индук­ции однородного магнитного поля (В=0,05Тл). Определить макси­мальную ЭДС _max, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой =40с^-1.

168. Прямой проводящий стержень длиной l =40 см находится в однородном магнитном поле (В =0,1 Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R=0,5 Oм. Какая мощность Р потребуется для равномерного переме­щения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со ско­ростью u=10м/с?

169. Проволочный контур площадью S=500 см² и сопротивлением R=0,1 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В=0,5Тл). Ось вращения лежит в плоскости кольца и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность Р_max, необходимую для вращения контура с угловой скоростью w=50 рад/с.

170. Кольцо из медного провода массой m=10г помещено в одно­родное магнитное поле (B=0,5Тл) так, что плоскость кольца составляет угол b=60° с линиями магнитной индукции. Определить заряд q, кото­рый пройдет по кольцу, если снять магнитное поле.

171. Соленоид сечением S=10см² содержит N= 10³витков. При силе тока I=5 А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность L соленоида.

172. На картонный каркас длиной l =0,8м и диаметром D=4cм на­мотан в один слой провод диаметром d=0,25мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида.

173. Катушка, намотанная на магнитный цилиндрический каркас, имеет N=250 витков и индуктивность L₁ = 36 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L₂= 100 мГн, обмотку катушки сняли и за­менили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?

174. Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на не­магнитный каркас, равна 0,5 мГн. Длина l соленоида равна 0,6м, диа­метр D=2см. Определить отношение п числа витков соленоида к его длине.

175. Соленоид содержит N =800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S= 10 см². По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В =8 мТл. Определить среднее значение ЭДС áe_sñ самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время Dt=0,8мс.

176. По катушке индуктивностью L=8 мкГн течет ток I=6 А. Опре­делить среднее значение ЭДС áe_sñ самоиндукции, возникающей в кон­туре, если сила тока изменится практически до нуля за время Dt=5мс.

177. В электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R= 20 Ом и катушку индуктивностью L=0,06Гн, течет ток I=20 А. Оп­ределить силу тока I в цепи через Dt=0,2 мс после ее размыкания.

178. Цепь состоит из катушки индуктивностью L=0,1 Гн и источ­ника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, через которое сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t=0,07 с. Определить сопротивление катушки.

179. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=10 Oм и индуктивностью L=0,2Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

180. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=20 Ом. Через время t =0,1с тока I в катушке достигла 0,95 предельного значения. Опреде­лить индуктивность L катушки.

Приложение

Подвижность μ ионов * в электролитах (при 20⁰ С)

Катионы	μ, 10^-8 м^2/(c∙В)	Анионы	μ, 10^-8 м^2/(c∙В)
Na^+	4,5	OH^-
H^+		Cl^-	6,5
Ag^+	5,6	NO3^-	6,4
Zn^2+	4,8	CO3^2-	6,2
Fe^3+	4,6	SO4^2-	6,8

Подвижность * μ ионов в газах

Газ	μ, 10^-8 м^2/(c∙В)		μ, 10^-8 м^2/(c∙В)
катионы	анионы	катионы	анионы
Азот	1,3	1,8		1,3	1,8
Водород	5,9	8,6	Хлор	6,5	5,1
Воздух	1,4	1,9

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Детлаф А.А. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2000.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1998.
3. Трофимова Т.И. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Просвещение, 1996.

4. Новодворская Е.М., Дмитриев Э.М. Методика проведения

упражнений по физике во втузе. – М.: Высшая школа, 1981.

1. Чертов А. Г., Воробьев А. А. Задачник по физике: Учебное

пособие для студентов втузов. 5-е изд., перераб. и доп. – М.:

Высш.шк., 1988. 527с.: ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Электростатика
2. Постоянный электрический ток
Примеры решения задач
3. Электромагнетизм
Примеры решения задач
Таблица вариантов заданий
Приложение
Список используемой литературы

Дата добавления: 2014-12-08