Расскажи друзьям!

Элект­ро­маг­не­тизм

11.61. На расстоянии а = 20 см от длинного прямолинейного вертикального провода на нити длиной l = 0,1 м и диаметром d = 0,1 мм висит короткая магнитная стрелка, магнитный момент которой p = 0,01Ам2. Стрелка находится в плоскости, проходящей через провод и нить. На какой угол ? повернется стрелка, если по проводу пустить ток I = 30 А? Модуль сдвига материала нити G = 5,9ГПа. Система экранирована от магнитного поля Земли.

11.62. Катушка гальванометра, состоящая из N = 600 витков проволоки, подвешена на пита длиной l = 10см и диаметром d = 0,1 мм в магнитном поле напряженностью Н = 160 кА/м так. что ее плоскость параллельна направлению магнитного поля. Длина рамки катушки а = 2,2 см и ширина b = 1,9 см. Какой ток I течет по обмотке катушки, если катушка повернулась на угол ? = 0,5° ? Модуль сдвига материала нити G = 5,9 ГПа.

11.63. Квадратная рамка подвешена на проволоке так, что направление магнитного поля составляет угол а = 90° с нормалью к плоскости рамки. Сторона рамки а = 1 см. Магнитная индукция поля B = 13,7мТл. Если по рамке пропустить ток 7 = 1 А, то она поворачивается на угол ? = 1°. Найти модуль сдвига G материала проволоки. Длина проволоки l = 10 см, радиус нити r = ОД мм.

11.64. Круговой контур помешен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля H = 150кА/м. По контуру течет ток I = 2 А. Радиус контура R = 2 см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол ? = 90° вокруг оси, совпадающей с диаметром контура?

11.65. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл движется равномерно проводник длиной l = 10 см. По проводнику течет ток I = 2 А. Скорость движения проводника v = 20 см/с и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти работу А перемещения проводника за время t = 10 с и мощность Р , затраченную на это перемещение.

11.66. Однородный медный диск А- радиусом R = 5 см помешен в магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. Ток I = 5 А проходит по радиусу диска ab (а и b — скользящие контакты). Диск вращается с частотой n = 3 с-1. Найти: а) мощность Р такого двигателя; б) направление вращения диска при условии, что магнитное поле направлено от чертежа к нам; в) врашающии момент М , действующий на диск.

11.67. Однородный медный диск А массой т = 0,35 кг помещен в магнитное поле с индукцией В = 24 мТл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля (см. рисунок к задаче 11.66). При замыкании цепи диск начинает вращаться и через время t = 30 с после начала вращения достигает частоты вращения n = 5 с"'. Найти ток I в цепи.


11.68. Найти магнитный поток Ф, пересекаемый радиусом аb диска А (см. рисунок к задаче 11.66) за время t = 1мин вращения. Радиус диска R = 10 см. Индукция магнитного поля В = 0,1 Тл. Диск вращается с частотой п = 5,3 с-1.

11.69. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 1 кВ, влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению- его движения. Индукция магнитного поля B = 1,19мТл. Найти радиус R окружности, по которой движется электрон, период обращения Т и момент импульса М электрона.


11.70. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 300 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии а = 4 мм от него. Какая сила F действует на электрон, если по проводнику пустить ток I = 5 А?


11.71. Поток a-частиц (ядер атома гелия), ускоренных разностью потенциалов U = 1МВ, влетает в однородное магнитное поле напряженностью H = 1,2 кА/м. Скорость каждой частицы направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти силу F, действующую на каждую частицу.

11.72. Электрон влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его

движения. Скорость электрона v = 4-107m/c. Индукция магнитного поля В = 1 мТл. Найти тангенциальное аг и нормальное аn ускорения электрона в магнитном поле.


11.73. Найти кинетическую энергию W (в электронвольтах) протона, движущегося по дуге окружности радиусом R = 60 см в магнитном поле с индукцией В = 1 Тл.

11.74. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус Кривизны R1, траектории протона больше радиуса кривизны R2 траектории электрона?


11.76. На фотографии, полученной в камере Вильсона, траектория электрона в однородном магнитном поле представляет собой дугу окружности радиусом R = 10 см. Индукция магнитного поля В = 10 мТл. Найти энергию электрона W (в электрон-

вольтах).

11.77. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью v = 106 м/с. Индукция магнитного поля В = 0,3 Тл. Радиус окружности R = 4 см. Найти заряд q .частицы, если известно, что ее энергия W = 12 кэВ.

11.78. Протон и a-частица влетают в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению их движения. Во сколько раз период обращения T1, протона в магнитном поле больше периода обращения Т2 а -частицы?

11.79. а-частица, кинетическая энергия которой W = 500э13, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное ее движению. Индукция магнитного поля В = 0,1 Тл. Найти силу F, действующую на а-частицу, радиус R окружности, по которой движется а-частица, и период обращения Т а-частицы.


11.80. а-частица, момент импульса которой M= 1,33 * 10-22 кгм2/с, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению ее движения. Индукция магнитного поля В = 25 мТл. Найти кинетическую энергию W а-частицы.