Тема 17. Движение зарядов и токов в магнитном поле

1. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые по величине токи 16 A каждый. Найти силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном периметру рамки.

2. На проволочный виток радиусом 20 см, помещённый в однородное магнитное поле, действует максимальный момент сил 716 мкH×м. Сила тока в витке равна 4 A. Найти магнитную индукцию.

3. По медному стержню массой 638 г, лежащему поперек двух рельсов, расположенных друг от друга на расстоянии 61 см, течёт ток силой 11 A. Вся система помещена в вертикальное однородное магнитное поле. Коэффициент трения скольжения по рельсам равен 0.6. Определить минимальную величину индукции магнитного поля, при которой стержень заскользит.

4. Протон начинает двигаться из состояния покоя во взаимно перпендикулярных однородных электрическом и магнитном полях по циклоиде. Вектор напряжённости электрического поля направлен вдоль оси OY, а напряжённости магнитного поля вдоль оси OZ. Модули этих векторов равны 22 кB/м и 70 кA/м соответственно. Найти в кэВ максимальную кинетическую энергию протона.

5. Поток магнитной индукции сквозь один виток тонкого соленоида равен 39 мкBб. Длина соленоида 23 см. Найти магнитный момент соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу. Соленоид считать бесконечным.

6. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в однородном магнитном поле с индукцией 148 мкTл. Cкорость протона равна 3 км/с.

7. Виток диаметром 37 см может вращаться вокруг оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили так, что ось вращения стала вертикальной, и пустили по нему ток силой 6 A. Найти величину момента сил, необходимую для удержания его в начальном положении, если индукция магнитного поля Земли равна 20 мкТл.

Grup2. Билет 4. Трудность = 1.96

Тема 17. Движение зарядов и токов в магнитном поле

1. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле, индукция которого равна 186 мTл. В поле помещён проводник с током 27 A и длиной 46 см так, что на него действует максимальная сила. На какой угол (в радианах) надо повернуть проводник, не меняя ток, чтобы уменьшить силу в 19 раза?

2. В однородное магнитное поле с индукцией 55 мTл, помещён прямой проводник с током 3 A так, что угол между направлением тока и вектором магнитной индукции составляет 30°. Определить длину проводника (подводящие ток провода находятся вне поля). На проводник со стороны магнитного поля действует сила 31 мH.

3. Протон двигается в однородном магнитном поле с напряжённостью 62 кA/м по винтовой линии радиусом 8 см и шагом 2 см. Определить скорость протона.

4. Определить потокосцепление катушки с током 1 A, которая намотана с плотностью 29 вит./см. Диаметр поперечного сечения катушки равен 4 см, а длина 80 см.

5. Траектория моноэнергетического пучка электронов, движущихся в вакууме в однородном магнитном поле с напряжённостью 730 A/м, – окружность радиусом 1 см. Определить скорость электронов.

6. В центре тонкого длинного соленоида расположена маленькая плоская рамка, состоящая из 27 витков площадью 2 см^ каждый. Плотность навивки соленоида 58 вит./см, сила тока в соленоиде равна 3 A. Определить потокосцепление рамки, если её плоскость перпендикулярна оси соленоида.

7. В однородном магнитном поле с индукцией 450 мTл проводник длиной 18 см переместился перпендикулярно линиям магнитного поля на 33 см. При этом совершена работа 88 мДж. Найти силу тока в проводнике.

Grup2. Билет 5. Трудность = 1.86