Физика. Электромагнитные явления (электродинамика) (стр. 7 из 8)
124.Электрон движется в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Определить силу F, действующую на электрон со стороны поля, если индукция поля В = 0,1 Т, а радиус кривизны траектории R=0,5 см.
125.Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью H=2,5∙104 А/м. Определить период Т обращения электрона.
126.Протон влетел в однородное магнитное поле под углом α=30° к направлению поля и движется по спирали, радиус которой R=1,5 см. Индукция магнитного поля B=0,1 Т. Найти кинетическую энергию протона.
127.Электрон движется в магнитном поле с индукцией В=1 мТ по окружности радиусом R=0,5 см. Какова кинетическая энергия Т электрона? Ответ дать в джоулях и электрон-вольтах.
128.Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле индукцией B=0,5 Т под углом α=60° к направлению линий индукции. Определить силу Лоренца Fл, если скорость частицы υ=10 м/с.
129.Заряженная частица с энергией T=1 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R=0.5 cм. Определить силу Fл,, действующую на частицу со стороны поля.
130.Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В=0,05 Т. Определить момент импульса L, которым обладала частица при движении с магнитном поле, если траектория ее представляла дугу окружности радиусом R=0,2 мм.
131.Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус R1 кривизны траектории протона больше радиуса R2 кривизны траектории электрона?
132.Однородное электрическое (Е=1000 В/м) и магнитное (H=1000 А/м) поля совпадают по направлению. Определить нормальное an и тангенциальное аτ ускорения протона, движущегося в этих полях по направлению силовых линий со скоростью υ=8∙105 м/с. Определить также ап и аτ момент вхождения протона в поля с той же скоростью, если бы он двигался перпендикулярно силовым линиям.
133.Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией B=9 мТ по винтовой линии, радиус которой R=1 см и шаг h=7,8 см. Определить период Т обращения электрона и его скорость υ.
134.Альфа-частица, находясь в однородном магнитном поле индукцией B=1 Т, движется по окружности. Определить силу I эквивалентного кругового тока, создаваемого движением альфа-частицы.
135.Перпендикулярно магнитному полю напряженностью Н=104 А/м возбуждено электрическое поле напряженностью Е=1000 В/см. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Определить скорость υ частицы.
136.В однородном магнитном поле с индукцией B=2 Т движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R=10 см и шагом h=60 см. Определить кинетическую энергию протона.
137.Плоский конденсатор, между пластинами которого создано электрическое поле напряженностью E=200 В/м, помещен в магнитное поле так, что силовые линии полей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть индукция В магнитного поля, чтобы электрон с начальной энергией T=1 кэВ, влетевший в пространство между пластинами конденсатора перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, не изменил направление скорости?
138.Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (E=100 В/м) и магнитное (B=0,1 Т) поля. Определить отношение заряда частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории.
139.Два иона с одинаковыми зарядами, пройдя одну и ту же ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Один ион, масса которого a=16 а. е. м., описал дугу окружности радиусом R1=4 см. Определить массу (в атомных единицах массы) другого иона, который описал дугу окружности радиусом R2=4,9 см.
140.В средней части соленоида, содержащего n=10 витков на каждый сантиметр длины, помещен круговой виток диаметром d=1 см. Плоскость витка расположена под углом
к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток силой I=10 А.141.Квадратный контур со стороной а=20 см, в котором течет ток силой I=5 А, находится в магнитном поле с индукцией B=0,5 Т под углом α=30° к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?
142.Плоский контур с током силой I=10 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией B=0,1 Т. Площадь контура S=100 см3. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α=60°. Определить совершенную при этом работу.
143.В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=400 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I= 20 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить индукцию В магнитного поля, если при перемещении контура была совершена работа A=0,2 Дж.
144.Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 0,1 м каждая. Расстояние между пластинами 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов в 1200 в и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы раздвинуть пластины до расстояния в 3 см?
145.На длинный картонный каркас диаметром D=2 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d=0,5 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I=4 А.
146.Плоский контур площадью S=10 см2 находится в однородном магнитном поле индукцией В=0,02 Т. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол
с направлением линий индукции.147.Поток магнитной индукции сквозь один виток соленоида Ф=5 мкВб. Длина соленоида l=25 см. Найти магнитный момент pмсоленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.
148.Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I=50 А, свободно установился в однородном магнитном поле (В=0,025 Т). Диаметр витка d=20 см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол α=
?149.Рамка, содержащая N=1500 витков площадью S=50 см2, равномерно вращается с частотой n=960 об/мин в магнитном поле напряженностью H=105 А/м. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряженности. Определить максимальную э. д. с. индукции, возникающую в рамке.
150.Проволочный виток радиусом R=4 см и сопротивлением г=0,01 Ом находится в однородном магнитном поле (B=0,2 Т). Плоскость витка составляет угол
с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении магнитного поля?151.В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд Q=10 мкКл. Определить изменение магнитного потока ΔФ через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра r=30 Ом.
152.Рамка из провода сопротивлением r=0,01 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (B=0,05 Т). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S=100 см2. Определить заряд Q, который протечет через рамку при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 30°; 2) от 30° до 60°; 3) от 60° до 90°.
153.Рамка площадью S=200 см2 равномерно вращается с частотой n=10 с-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (B=0,2 Т). Определить среднее значение э. д. с. индукций за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения.
154.Тонкий медный проводник массой т=1 г согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (B=0,1 Т) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.
155.В однородном магнитном поле напряженностью Н=2000 А/м, равномерно с частотой n=10 с-1 вращается стержень длиной l=20 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов.
156.В однородном магнитном поле индукцией B=0,4 Т вращается с частотой n=16 об/с стержень длиной l=10 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня, перпендикулярно к его оси. Определить разность потенциалов на концах стержня.
157.На картонный каркас длиной l=0,6 м и диаметром D=2 см намотан в один слой провод диаметром d=0,4 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность Lполучившегося соленоида.
158.Индуктивность Lсоленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,2 мГ. Длина соленоида l=0,5 м, диаметр D=1 см. Определить число витков п, приходящихся на единицу длины соленоида.
159.Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический каркас, имеет N=750 витков и индуктивность L1=25 мГ. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L2=36 мГ, обмотку катушки сияли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?
160.На железный полностью размагниченный сердечник диаметром D=3 см и длиной l=60 см намотано в одни слой N=1200 витков провода. Вычислить индуктивность получившегося соленоида при силе тока I=0,5 А (рис. 6)