Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

301. В трёх вершинах квадрата со стороной а
перпендикулярно его плоскости расположены длин-
ные прямые проводники, по которым текут токи I1, I2,
I3 одного направления, I2 = 20 А, I1 = I3 (см. рис. 5.6).
При этом индукция магнитного поля в точке А, совпа-

дающей с четвертой вершиной квадрата, В = 11,310-5 Тл. Если изменить
направление тока I2 на противоположное, индукция поля в точке А изме-
нится в 2 раза. Определить длину стороны квадрата и силу токов I1 и I3.
302. В трёх вершинах квадрата со стороной а= 0,3 м перпендику-
лярно его плоскости расположены длинные прямые проводники, по ко-
торым текут токи I1, I2, I3 Токи I1 и I3 имеют одинаковое направление и
I1 = I3 = 5 А. Определить силу тока I2 и индукцию магнитного поля в
точке А, совпадающей с четвёртой вершиной квадрата, если известно,
что при изменении направления тока I2 на противоположное, индукция
поля в точке А изменяется в 3 раза.
303. По трем длинным параллельным проводам, находящимся на
одинаковых расстояниях d = 0,5 м друг от друга текут токи I1 = I2, сов-
падающие по направлению, и ток I3 = 200 А противоположного направ-
ления. Индукция магнитного поля, создаваемого токами I1 и I2 в том ме-
сте, где расположен третий проводник, равна В = 1,7310-4 Тл. Опреде-
лить направление и числовое значение силы, действующей на каждый
метр длины третьего проводника, и силу тока I2 .
304. В трёх вершинах квадрата, длина стороны которого а = 0,2 м,
перпендикулярно его плоскости расположены длинные прямые провод-
ники, по которым текут токи I1, I2, I3, причём I1 = I3 = 10 А, I2 = 20 А.
Направления токов I1 и I2 совпадают, а ток I3 течёт в противоположном
направлении. Определить индукцию магнитного поля в точке А, совпа-
дающей с четвёртой вершиной квадрата. Во сколько раз изменится ин-
дукция поля в этой точке, если изменить направление тока I2 на проти-
воположное?
305. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под
прямым углом. По ним текут токи силой I1 = 100 А и I2 = 50 А. Расстояние
между проводниками d = 20 см. Определить индукцию магнитного поля в
точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.
306. Компас помещён внутрь проволочного витка радиусом
R = 25 см, который расположен в вертикальной плоскости так, что центр
витка совпадает с осью магнитной стрелки компаса, а сама стрелка рас-
положена вдоль горизонтального диаметра витка. На какой угол откло-
нится магнитная стрелка компаса, если по витку пропустить ток силой
I = 15 А? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля
Земли принять равной 20 мкТл.
307. Длинный прямой проводник и
круговой виток расположены в перпенди-
кулярных плоскостях (см. рис. 5.7). По
этим проводникам текут токи I1 = I2 = 6 А.
Радиус витка равен 3 см, а расстояние от
прямого провода до центра витка равно 6
см. Как и во сколько раз изменится индук-
ция магнитного поля в центре витка, если его повернуть на 90о вокруг
горизонтального диаметра. Направления токов в проводниках и направ-
ление поворота витка выбрать произвольно.
308. Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, каса-
тельную к проводу. По проводу течёт ток силой 5 А. Найти радиус пет-
ли, если известно, что индукция магнитного поля в центре витка равна
51,5 мкТл.
309. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идёт
ток I = 8 А. На каком расстоянии от него индукция поля, получающаяся
от сложения магнитного поля Земли и поля тока, направлена вертикаль-
но вверх? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля
Земли принять равной 20 мкТл.
310. Ток I1 = 3,77 А течёт по длинному прямому проводу, располо-
женному вертикально, ток I2 = 2 А – по круговому витку радиусом 3 см
(рис. 5.8). Как и во сколько раз изменится индукция магнитного поля в
центре витка, если его повернуть на 90о вокруг
горизонтального диаметра. Расстояние от провода
до центра витка – 6 см. Направления токов в про-
водниках и направление поворота витка выбрать
произвольно.
311. Виток диаметром d = 0,2 м, в котором поддерживается посто-
янная сила тока I = 10 А, свободно установился в однородном магнит-
ном поле с индукцией В. При повороте витка относительно оси, совпа-
дающей с диаметром, на угол α = 60о совершается работа А = 0,8 мДж.
Определить индукцию магнитного поля.
312. Квадратная рамка со стороной а = 4 см подвешена на прово-
локе так, что линии индукции однородного магнитного поля составляют
угол 90º с нормалью к плоскости рамки. Магнитная индукция поля
В = 0,8 мТл. По рамке пропускают ток, при этом рамка поворачивается
на угол φ = 60о и совершается работа А = 5 мкДж. Определить силу
тока I, текущего по рамке.
313. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл нахо-
дится плоский контур площадью S = 180 см2. Плоскость контура распо-
ложена под углом α к линиям индукции. Поддерживая в контуре посто-
янную силу тока I = 60 А, его переносят в область пространства, где по-
ле отсутствует, при этом совершается работа А = 0,27 Дж. Определить
угол α.
314. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоско-
сти с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны
проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I = 200 А.
Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу
сторона рамки находится от него на расстоянии, равном её длине.
315. Прямой провод длиной 40 см, по которому течёт ток силой
100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл.
Какую работу А совершают силы, действующие на провод со стороны
поля, перемещая его на расстояние S = 40 см, если направление пере-
мещения перпендикулярно линиям индукции и проводу?
316. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл нахо-
дится прямой проводник длиной d = 15 см, по которому течёт ток
I = 5 А. На проводник действует сила F = 0,13 Н. Определите угол α
между направлениями тока и вектором магнитной индукции.
317. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл нахо-
дится прямой проводник. Определить силу F, действующую на единицу
длины проводника, если по нему течёт ток силой 100 А, а угол между
направлением тока и вектором магнитной индукции равен 60°.
318. Плоский контур, площадь которого равна 300 см2 , находится
в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Плоскость кон-
тура перпендикулярна линиям индукции. В контуре поддерживается
неизменный ток I = 10 А. Определить работу внешних сил по переме-
щению контура в область пространства, магнитное поле в которой от-
сутствует.
319. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной
а = 10 см, течёт ток силой I = 20 А. Плоскость квадрата составляет угол
α = 20o с линиями магнитной индукции однородного поля, индукция ко-
торого В = 0,1 Тл. Вычислить работу, которую необходимо совершить,
чтобы удалить провод за пределы поля, если сила тока в нём поддержи-
вается постоянной.
320. Виток диаметром d = 20 см, в котором поддерживается по-
стоянная сила тока I = 10 А, свободно установился в однородном маг-
нитном поле с индукцией В = 5 мТл. Сравнить работы, совершаемые
внешними силами при повороте витка относительно оси, совпадающей
с диаметром витка, на угол α1 = 90о и на угол α2 = 180о.
321. Электрон влетает в область однородного магнитного поля со
скоростью  = 106 м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Ин-
дукция магнитного поля В = 2 · 10‒5 Тл. Какой путь он пройдёт к тому мо-
менту времени, когда вектор его скорости повернётся на угол α = 2о?
322. Электрон движется по окружности радиусом R = 1 см в одно-
родном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Параллельно магнит-
ному полю возбуждено электрическое поле напряжённостью E = 1 В/см.
Вычислить промежуток времени Δt, в течение которого должно дей-
ствовать электрическое поле, для того, чтобы кинетическая энергия
электрона возросла вдвое.
323. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией В = 0,1 Тл
возбуждено электрическое поле напряжённостью Е = 1000 В/см. Пер-
пендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной
траектории, заряженная частица. Вычислить скорость частицы . Опре-
делить время, за которое частица совершит полный оборот, двигаясь по
окружности в магнитном поле, если электрическое поле выключить. Ча-
стица – протон.
324. Перпендикулярно однородному магнитному полю
(В = 1 мТл) возбуждено однородное электрическое поле (Е = 1 кВ/м).
Перпендикулярно полям влетает α ‒ частица со скоростью  = 106 м/с.
Определить ускорение α ‒ частицы в момент её вхождения в поле. Мас-
са покоя α ‒ частицы mα = 6,64·10−27 кг, заряд q = 3,2·10−19 Кл. Векторы
, E и B образуют правую тройку.
325. Протон влетел в однородное магнитное поле под углом
α = 60° к направлению линий поля и движется по спирали, радиус кото-
рой R = 2,5 см. Индукция магнитного поля В = 0,05 Тл. Найти кинетиче-
скую энергию протона.
326. Магнитное поле, индукция которого В = 0,5 мТл, направлено
перпендикулярно к электрическому полю, напряжённость которого
Е = 1 кВ/м. Пучок электронов движется в электромагнитное поле, при-
чём скорость  электронов перпендикулярна плоскости, в которой ле-
жат векторы E и B. Найти скорость электронов , если при одновремен-
ном действии обоих полей пучок электронов не испытывает отклоне-
ния. Какой будет радиус R траектории движения электронов при усло-
вии включения одного магнитного поля?
327. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенци-
алов U = 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электриче-
ское (Е = 100 В/см) и магнитное (В = 0,1 Тл) поля. Найти отношение за-
ряда частицы к ее массе, если двигаясь перпендикулярно обоим полям,
частица не отклоняется от прямолинейной траектории.
328. В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям ин-
дукции влетают протон и α-частица. Сравнить радиусы окружностей, по
которым движутся эти частицы, и периоды их обращения в двух случаях:
1) частицы имеют одинаковую кинетическую энергию;
2) частицы имеют одинаковые импульсы.
329. Электрон движется в однородном магнитном поле с индук-
цией В = 10−4 Тл по винтовой линии. Чему равна скорость  электрона,
если шаг винтовой линии h = 20 см, а радиус R = 5 см?
330. Протон влетает со скоростью  = 105 м/с в область простран-
ства, занятую электрическим (Е = 210 В/м) и магнитным (В = 3,3 мТл)
полями, совпадающими по направлению. Определить для начального
момента движения в поле ускорение протона, если направление скоро-
сти  перпендикулярно направлению полей.
331. Самолёт летит со скоростью  = 950 км/час. Найти ЭДС ин-
дукции, возникающую на концах крыльев самолёта, если вертикальная
составляющая индукции магнитного поля Земли равна 0,510-4 Тл, а
размах крыльев самолёта – 12,5 м.

332. В магнитном поле, индукция которого равна 50 мкТл враща-
ется стержень длиной 1 м с постоянной угловой скоростью ω = 20 рад/с.
Ось вращения проходит через конец стержня и параллельна линиям ин-
дукции. Найти ЭДС индукции, возникающую на концах стержня.
333. На соленоид длиной l = 144 см и диаметром D = 5 см надет
проволочный виток. Обмотка соленоида имеет N = 200 витков, и по ней
течёт I = 2 А. Какая средняя ЭДС индуцируется в надетом на соленоид
витке, когда ток в соленоиде выключается в течение времени t = 2 с?
334. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,35 Тл рав-
номерно с частотой n = 480 мин−1 вращается рамка, содержащая
N = 5000 витков площадью S = 50 см2 . Ось вращения лежит в плоскости
рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную
ЭДС индукции Εi max, возникающую в рамке. Изобразить графики зави-
симости от времени потока магнитной индукции через площадь, огра-
ниченную рамкой, и возникающей в рамке ЭДС индукции.
335. Проволочный виток площадью S = 1 м2 расположен перпен-
дикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону
В = 0,5(1+ е-t) Тл. Определить значение ЭДС индукции в витке через 2 с
после включения магнитного поля.
336. Проволочный виток радиусом r = 4 см, имеющий сопротив-
ление R = 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индук-
цией B = 0,04 Тл. Плоскость витка составляет угол α = 30° с линиями
индукции поля. Какое количество электричества q протечёт по витку,
если магнитное поле исчезнет?
337. Проволочная рамка, имеющая площадь S = 40 см2 и сопро-
тивление R = 2 Ом, находится в однородном магнитном поле, линии ин-
дукции которого составляют угол α = 45о с нормалью к плоскости рам-
ки. Индукция магнитного поля изменяется с течением времени по зако-
ну: В = (2t2+3)10-3 Тл. Определить ЭДС индукции и силу тока, возника-
ющего в рамке в момент времени t1= 10 с.

338. Между полюсами электромагнита помещена катушка, соеди-
ненная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна
линиям индукции. Катушка сопротивлением R1 = 4 Ом имеет N = 15
витков площадью S = 2 см2. Сопротивление R2 гальванометра равно
46 Ом. Когда ток в обмотке электромагнита выключили, по цепи галь-
ванометра протекло количество электричества q = 90 мкКл. Вычислить
магнитную индукцию B поля электромагнита.
339. Рамка из провода сопротивлением R = 0,01 Ом равномерно
вращается в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,05 Тл. Ось
вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индук-
ции. Площадь S рамки равна 100 см2. Найти, какое количество электри-
чества q протечёт через рамку за время поворота её на угол α = 30° в
следующих случаях:
1) от α0 =0о до α1 = 30°;
2) от α2 =60° до α3 = 90°.
Изобразить примерный график изменения магнитного потока с
течением времени и пояснить с помощью этого графика, почему в рас-
смотренных случаях получились не одинаковые ответы, хотя изменение
угла α в обоих случаях одинаково.
340. Проволочная рамка, имеющая площадь S = 40 см2 и сопро-
тивление R = 0,5 Ом, находится в однородном магнитном поле, линии
индукции которого составляют угол α = с нормалью к плоскости
рамки. Индукция магнитного поля изменяется с течением времени по
закону В = 0,5t2 Тл. В момент времени t1 ЭДС индукции в рамке равна
18,8 мВ. Определить t1 и силу тока в рамке в этот момент времени.