Гоу впо

Задачи

Задачи

Задачи

Задачи

1. Между полюсами магнита создается однородное магнитное поле с индукцией B =0,01 Тл. По проводу длиной L =70см, помещенному перпендикулярно к направлению магнитного поля течет ток I =70 А. Найти силу F, действующую на провод. (4,9 Н)

2. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U =1кВ, влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Индукция магнитного поля В =1,19 мТл. Найти радиус R окружности, по которой движется электрон, период обращения Т и момент импульса электрона. (9см; 30нсек; 1,5*10²⁴кгм²/с)

3. Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона R_p больше радиуса кривизны траектории электрона R_e? (в 42,8 раза)

4. Через сечение S = a*b медной пластинки, толщиной а = 0,5 мм и высотой b = 10 мм пропускается ток I = 20А. При помещении пластинки в магнитное поле, перпендикулярное к ребру b и направлению тока, возникает поперечная разность потенциалов U = 3,1 мкВ. Индукция магнитного поля B = 1Тл. Найти концентрацию n электронов проводимости в меди и их скорость при этих условиях.

ЛЕКЦИЯ 9 ЗАКОН ПОЛНОГО ТОКА ДЛЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

В ВАКУУМЕ

1. Что называется циркуляцией вектора в вакууме?

2. В чем заключается теорема о циркуляции вектора магнитной индукции ? Применив ее, рассчитайте магнитное поле прямого тока, соленоида, тороида.

3. Сравните циркуляцию векторов и . Сделайте вывод об их принципиальном различии. Почему магнитное поле является вихревым?

4. Что называется магнитным потоком? В каких единицах он измеряется?

5. Cформулируйте и напишите теорему Гаусса для магнитного поля. Каков ее физический смысл? Сравните теорему Гаусса для электростатического поля и для магнитного поля. Сделайте вывод об их принципиальном различии.

6. Что такое потокосцепление?

7. Как определяется работа по перемещению проводника с током в магнитном поле? Контура с током?

1. Требуется создать соленоид длиной l = 20см и диаметром d = 5cм, создающий на своей оси магнитную индукцию В = 12,6*10^-4 Тл. Определить: 1) число ампер-витков IN, необходимое для этого соленоида; 2) разность потенциалов (напряжение U), которую надо создать на концах обмотки соленоида, если используется медная проволока диаметром d = 0,5 мм.

2. Плоский контур, площадью S = 25 cм², находится в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,04 Тл. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий поверхность контура, если его плоскость составляет угол β = 30^о с линиями магнитной индукции.

3. В однородном магнитном поле с индукцией B =0,5 Тл движется равномерно проводник с током длиной L =10 см. I =2A. Скорость движения проводника 20 см/сек и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти работу А перемещения проводника за время 10 сек и мощность Р, затраченную на это перемещение. (0,2 Дж; 20мВт)

ЛЕКЦИЯ 10 ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

1. В чем состоит явление электромагнитной индукции. Опишите опыты Фарадея.

2. Напишите и сформулируйте основной закон явления электромагнитной индукции.

3. Сформулируйте правило Ленца. Проиллюстрируйте его примерами. Как направлен индукционный ток?

4. Объясните возникновение ЭДС индукции в проводнике, движущемся в магнитном поле.

5. Объясните возникновение ЭДС индукции в неподвижном проводнике, находящемся в переменном магнитном поле.

6. Почему электрическое поле, возбуждаемое переменным магнитным полем, является вихревым?

7. Что такое токи Фуко? Каково их полезное и вредное действие?

8. Каков принцип действия генератора переменного тока, электрического двигателя? Выведите выражение для ЭДС индукции в плоской рамке, равномерно вращающейся в однородном магнитном поле. От чего она зависит и как ее можно увеличить?

9. В чем состоят явления самоиндукции и взаимной индукции? Напишите выражение для ЭДС в обоих случаях.

10. Что такое экстратоки самоиндукции? Как они направлены? Получите выражение для тока при размыкании цепи, при замыкании цепи. Что такое время релаксации?

11. Что называется индуктивностью проводящего контура и взаимной индуктивностью двух контуров. Каков их физический смысл? От чего они зависят и в каких единицах измеряются?

12. Каков принцип действия трансформатора и для чего он применяется? Что такое коэффициент трансформации? Какие типы трансформаторов Вы знаете?

13. В однородном магнитном поле (В = 0,1 Тл) равномерно с частотой вращается рамка, содержащая 1000 витков. Площадь рамки . Определите мгновенное значение ЭДС индукции, соответствующее углу поворота рамки в .

14. Чему равна энергия магнитного поля и где она локализована?

15. Запишите и проанализируйте выражения для объемной плотности энергии электростатического и магнитного полей. Чему равна объемная плотность энергии магнитного поля?

16. Напряженность магнитного поля возросла в два раза. Как изменилась объемная плотность энергии магнитного поля?

1. 30. В однородном магнитном поле с индукцией B =0,1 Тл движется равномерно проводник с током длиной L =10 см. Скорость движения проводника 15 м/сек и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти индуцированую в проводнике Э.Д.С. (-,15В)

2. 31. Скорость самолета с реактивным двигателем 950км/ч. Найти Э.Д.С. ε_i индукции, возникающую между концами крыльев, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля Н =39,8 А/м, а размах крыльев самолета L =12.5 м.(-0,16 В)

3. 32. Определите, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром d = 0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром D = 1,5 см, чтобы получить однослойную катушку индуктивностью L = 100 мкГн? (N = 225)

4. 33. Два соленоида (L ₁=0,64 Гн, L ₂=1 Гн) одинаковой длины и практически равных сечений вставлены один в другой. Определите взаимную индуктивность соленоидов. (L ₁₂=0,8 Гн)

5. 34. Cила тока I в обмотке соленоида, содержащего N = 1500 витков, равна 5 А. Магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида составляет 200 мкВб. Определите энергию магнитного поля в соленоиде.

6. 35. Трансформатор с коэффициентом трансформации 0,15 понижает напряжение с 220 В до 6 В. При этом сила тока во вторичной обмотке равна 6 А. Пренебрегая потерями энергии в первичной обмотке, определите сопротивление вторичной обмотки трансформатора. (R =4,5 Ом).

ЛЕКЦИЯ 11 МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

1. Чем определяются магнитные свойства вещества? Что такое орбитальный магнитный момент, орбитальный механический момент и собственный механический момент импульса электрона? Как они связаны между собой?

2. Что называется гиромагнитным отношением? Опишите опыт Эйнштейна и де Гааза по экспериментальному определению гиромагнитного отношения.

3. Что такое магнетон Бора?

4. Из каких магнитных моментов складывается магнитный момент атома?

5. Какие вещества называются диамагнетиками? Что происходит с диамагнетиком при его внесении в магнитное поле?

6. Какие вещества называются парамагнетиками? Что происходит с парамагнетиком при его внесении в магнитное поле?

7. Что называется вектором намагниченности и как он связан с индукцией магнитного поля.

8. Какова связь между магнитной проницаемостью и магнитной восприимчивостью вещества?

9. Объясните физический смысл циркуляции по произвольно замкнутому контуру векторов , , .

1. Принимая, что в невозбужденном состоянии атом водорода движется по круговой орбите радиусом r = 52,8 пм, определите 1) магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока; 2) орбитальный механический момент электрона L_e; 3) исходя из полученных числовых значений, гиромагнитное отношение орбитальных моментов, доказав, что оно совпадает со значением, определяемым универсальными постоянными. [1) p_m= 9,25*10^-24 A*м²; 2) L_e =1,05*10^-34 кг*м²/c; 3) g =87,8 ГКл/кг]

2. По круговому контуру радиусом r = 40 cм, погруженному в жидкий кислород, течет ток I = 1A. Определите намагниченность в центре этого контура. Магнитная восприимчивость жидкого кислорода χ = 3,4*10^-3. [ J = 4,25 мА/м]

3. По обмотке соленоида индуктивностью L = 3мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток I =0,4 A. Соленоид имеет длину l = 45 см, площадь поперечного сечения S = 10 см² и число витков N = 1000. Определите внутри соленоида: 1) магнитную индукцию; 2) намагниченность.

«Братский Государственный Университет»

Дата добавления: 2014-01-07