Э. Холл (1855—1938) — американский физик

Задачи

14.1. Тонкое кольцо массой 15 г и радиусом 12 см несет заряд, равномерно распределенный с ли­нейной плотностью 10 нКл/м. Кольцо равномерно вращается с частотой 8 с^-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определить отноше­ние магнитного момента кругового тока, соадаваемого кольцом, к его моменту импульса. [251 нКл/кг]

14.2. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определить индукцию магнитного поля в центре квадрата. [1,41 мкТл]

14.3. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между кото­рыми равно 25 см, текут токи 20 и 30 А в противоположных направлениях. Определить маг­нитную индукцию В в точке, удаленной на r₁=30 см от первого и r₂ = 40 см от второго про­водника. [9,5 мкТл]

14.4. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца. [10,7 мкТл]

14.5. Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть до расстояния 3R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа A=220 нДж. Определить силу тока в проводниках. [10 А]

14.6. Определить напряженность поля, создаваемого прямолинейно равномерно движущимся со скоростью 500 км/с электроном в точке, находящейся от него на расстоянии 20 нм и лежащей на перпендикуляре к скорости, проходящем через мгновенное положение электрона. [15,9 А/м]

14.7. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, движется по окружности. Определить радиус этой окружности. [3,23 см]

14.8. Определить, при какой скорости пучок заряженных частиц, проходя перпендикулярно об­ласть, в которой созданы однородные поперечные электрическое и магнитное поля с E =10 кВ/м и В =0,2 Тл, не отклоняется. [50 км/с]

14.9. Циклотрон ускоряет протоны до энергии 10 МэВ. Определить радиус дуантов циклотрона при индукции магнитного поля 1 Тл. |>47 см|

14.10. Через сечение медной пластинки толщиной 0,1 мм пропускается ток 5 А. Пластинка помеща­ется в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определить возникающую в пластине поперечную (холловскую) разность потенциа­лов. Плотность меди 8,93 г/см³. [2,6 мкВ]

14.11. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 15 А. Определить, пользуясь теоре­мой о циркуляции вектора В, магнитную индукцию В в точке, расположенной на расстоянии 15 см от проводника. [20 мкТл]

14.12. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, индукцию и напряженность маг­нитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 300 витков, протекает ток 1 А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний — 40 см. [0,24 мТл; 191 А/м]

14.13. Поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) Ф=5 мкВб. Длина соленоида l =25 см. Определить магнитный момент p_m этого соленоида. [1 А•м²]

14.14. Круглая рамка с током площадью 20 см² закреплена параллельно магнитному полю (В= 0,2 Тл), и на нее действует вращающий момент 0,6 мН•м. Рамку освободили, после пово­рота на 90° ее угловая скорость стала 20 с^-1. Определить: 1) силу тока, текущего в рамке; 2) момент инерции рамки относительно ее диаметра. [1) 1,5 А; 2) 3•10^-6 кг•м²]

Дата добавления: 2015-07-02