Расскажи друзьям!

Элект­ро­маг­не­тизм

11.81. Однозарядные ионы изотопов калия с относительными атомными массами 39 и 41 ускоряются разностью потенциалов U = 300 В; затем они попадают в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению их движения. Индукция магнитного поля В = 0,08 Тл. Найти радиусы кривизны R1 и радиус траекторий этих ионов.

11.82. Найти отношение q/m для заряженной частицы, если она, влетая со скоростью v = 106 м/с в однородное магнитное поле напряженностью Н = 200 кА/м, движется по дуге окружности радиусом R = 8,3 см. Направление скорости движения частицы перпендикулярно к направлению магнитного поля. Сравнить наиденное значение со значением q/m для электрона, протона и а -частицы.

11.83. Пучок электронов, ускоренных разностью потенциалов U = 300В, влетает в однородное магнитное поле, направленное от чертежа к нам. Ширина поля b = 2,5 см. В отсутствие магнитного поля пучок электронов дает пятно в точке А флуоресцирующего экрана, расположенного на расстоянии l = 5 см от края Полюсов магнита. При включении магнитного поля пятно смешается в точку В . Найти смешение х = АВ пучка электронов, если известно, что индукция магнитного поля В = 14,6 мкТл.

11.84. Магнитное поле напряженностью H = 8кА/м и электрическое поле напряженностью Е = 1 кВ/м направлены одинаково. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью v = 105 м/с. Найти нормальное an, тангенциальное ат и полное а ускорения электрона. Задачу решить, если скорость электрона направлена: а) параллельно направлению электрического поля; б) перпендикулярно к направлению электрического поля.


11.85. Магннтное иоле, индукция которого В = 0.5 мТл, направлено перпендикулярно к электрическому полю, напряженность которого E = 1кВ/м. Пучок электронов влетает в

электромагнитное поле, причем скорость v электронов перпендикулярна к плоскости, в которой лежат векторы Е и В . Найти скорость электронов v, если при одновременном действии обеих полей пучок электронов не испытывает отклонения. Каким будет радиус R траектории движения электронов при условии включения одного магнитного поля?

11.86. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 6 кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом а = 30° к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля В = 13 мТл. Найти радиус R и шаг h винтовой траектории.


11.87. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом а = 30° к направлению поля и движется по винтовой линии радиусом R = 1,5 см. Индукция магнитного поля В = 0,1 Тл. Найти кинетическую энергию W протона.


11.88. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью v = 107m/c. Длина конденсатора l = 5 см. Напряженность электрического поля конденсатора E = 10 кВ/м. При вылете из конденсатора электрон попадает в магнитное поле, перпендикулярное к электрическому полю. Индукция магнитного поля B = 10мТл. Найти радиус R и шаг h винтовой траектории электрона в магнитном поле.


11.89. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 3 кВ, влетает в магнитное поле соленоида под углом а = 30° к его оси. Число ампер-витков соленоида IN = 5000 А-в. Длина соленоида l = 25 см. Найти шаг h винтовой траектории электрона в магнитном поле.

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

11.91. Через сечение S = ab алюминиевой пластинки (а — толщина и b — высота) пропускается ток I = 5 А. Пластинка помещена в магнитное поле, перпендикулярное к ребру b и направлению тока. Найти возникающую при этом поперечную разность потенциалов U . Индукция магнитного поля В = 0,5 Тл. Толщина пластинки а = 0,1 мм. Концентрацию электронов проводимости считать равной концентрации атомов.


11.92. Пластинка полупроводника толщиной а = 0,2 мм помещена в магнитное поле, перпендикулярное к пластинке. Удельное сопротивление полупроводника р = 10 мкОм-м. Индукция магнитного поля B = 1 Тл. Перпендикулярно к направлению доля вдоль пластинки пропускается ток I = 0,1 А. При этом возникает поперечная разность потенциалов U = 3,25мВ. Найти подвижность и носителей тока в полупроводнике.

11.93. В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1Тл Движется проводник длиной l = 10 см. Скорость движения проводника v = 15 м/с и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике э.д.с. е .

11.94. Катушка диаметром D = 10 см, состоящая из N = 500 витков проволоки, находится в магнитном поле. Найти среднюю э.д.с. индукции ?ср, возникающую в этой катушке, если индукция магнитного поля увеличивается в течение времени t = 0,1 с от 0 до 2 Тл.

11.95. Скорость самолета с реактивным двигателем v = 950 км/ч. Найти э.д.с. индукции ?, возникающую на концах крыльев такого самолета, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля Hв = 39,8 А/м и размах крыльев самолета l = ] 2,5 м.


11.96. В магнитном поле, индукция которого В = 0,05 Тл, вращается стержень длиной l = 1 м с угловой скоростью w = 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня и параллельна магнитному полю. Найти э.д.с. индукции ?, возникающую на концах стержня.

11.97. Схема, поясняющая принцип действия электромагнитного расходомера жидкости, изображена на рисунке. Трубопровод с протекающей в нем проводящей жидкостью помещен в Магнитное поле. На электродах А и В возникает э.д.с. индукции. Найти скорость v течения жидкости в трубопроводе, если индукция магнитного поля В = 0,01 Тл, расстояние между электродами (внутренний диаметр трубопровода) а = 50 мм и возникающая при этом э.д.с. ? = 0,25 мВ.

11.98. Круговой проволочный виток площадью S = 0,01м2 находится в однородном магнитном поле, индукция которого В = 1 Тл. Плоскость витка перпендикулярна к направлению магнитного поля. Найти среднюю э.д.с. индукции ?ср, возникающую в витке при включении поля в течение времени t = 10 мс.

11.99. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,1 Тл, равномерно вращается катушка, состоящая из N = 100 витков проволоки. Частота вращения катушки п = 5с-1; площадь поперечного сечения катушки S = 0,01 м2. Ось вращения перпендикулярна к оси катушки и направлению магнитного поля. Найти максимальную э.д.с. индукции ?max во вращающейся катушке.

11.100. В однородном магнитном поле, индукция которого B = 0,8 Тл, равномерно вращается рамка с угловой скоростью w = 15 рад/с. Площадь рамки S = 150 см2. Ось вращения находятся в плоскости рамки и составляет угол а = 30° с направлением магнитного поля. Найти максимальную э.д.с. индукции ?max во вращающейся рамке.